Control of frictional dynamics of a one-dimensional particle array

Control of frictional forces is required in many applications of tribology. While the problem is approached by chemical means traditionally, a recent approach was proposed to control the system mechanically to tune frictional responses. We design feedback control laws for a one-dimensional particle array sliding on a surface subject to friction. The Frenkel-Kontorova model describing the dynamics is a nonlinear interconnected system and the accessible control elements are average quantities only. We prove local stability of equilibrium points of the un-controlled system in the presence of linear and nonlinear particle interactions, respectively. We then formulate a tracking control problem, whose control objective is for the average system to reach a designated targeted velocity using accessible elements. Sufficient stabilization conditions are explicitly derived for the closed-loop error systems using the Lyapunov theory based methods. Simulation results show satisfactory performances. The results can be applied to other physical systems whose dynamics is described by the Frenkel-Kontorova model.     

控制与通信协同设计的新进展

详尽地论述、分析、对比和讨论了网络化控制系统中的控制与通信协同设计问题．通过对该问题国内外研究现状的分析,强调了控制与通信协同设计研究的必要性、重要性和紧迫性,并着重从通信序列及通信协议两个方面阐述了控制与通信协同设计研究领域存在的不足、现有解决策略及主要结果的分析和对比,从而指出该领域急需解决的科学问题、可能的求解方向和今后的发展趋势,并为将来的研究工作提出了有益的建议和参考思路．     

基于蕴涵算子族L-λ-R_0的模糊推理α-三I约束算法

提出了基于蕴涵算子族L-λ-R0的模糊推理的思想,这将有助于提高推理结果的可靠性。针对蕴涵算子族L-λ-R0给出了模糊推理的FMP模型及FMT模型的α-三I约束算法。     

多星侦察移动目标：一种基于潜在区域的求解策略

针对面向移动目标侦察的多星联合调度,提出了一种新颖的求解策略:将移动目标问题转变为区域目标问题,即在多星联合侦察的框架内利用电子侦察引导信息构建移动目标的潜在区域,基于约束满足问题(CSP)描述方法以最大覆盖率为目标建立了面向潜在区域目标的多星联合调度模型,并提出了相应的禁忌搜索算法。通过基于潜在区域的求解策略,可以优化星载遥感器的侦察方案,指导移动目标侦察任务的执行。     

射线图像的立体匹配技术研究

在数字射线成像检测技术中,当物体形状不适宜于旋转扫描时,传统的X射线计算机断层成像技术(CT)难以得到其3维信息,对于这种情况,立体视觉是一种较好的解决方案。立体视觉的关键技术是立体匹配,尽管目前立体匹配技术的研究已取得了很大的进展,然而这类研究主要局限于可见光等反射成像领域,对X射线图像等透射成像领域的研究很少。由于成像原理的不同,透射图像的立体匹配技术与可见光图像存在很大差异。为了对X射线图像进行正确匹配,根据射线图像的特点,首先制定了合理的立体匹配策略,并指出边缘是一种"好"的匹配基元;然后建立了射线图像立体匹配的约束条件,同时分析了射线图像匹配不确定性的原因;最后确定了由粗到精的两步匹配方法,并提出利用多目视觉约束来实现精匹配。利用工业射线像增强器系统对标准样件进行成像的实验结果表明,该技术是可行的,匹配的绝对平均误差在2pixels范围内。     

电刷摩擦系数测量

本文介绍电刷摩擦系数的测量装置－电刷试验转台。由正压力给定系统测量电刷的正压力,力矩反馈系统测量摩擦力对旋转中心产生的转矩,游标尺测量电刷至旋转中心距离,从而得出摩擦力。摩擦力除以正压力即摩擦系数。文中给出二个测量系统之测试结果。     

基于分区电价的跨区电力调度双层优化模型

为充分利用跨区调度资源,提出一种基于分区电价的跨区电力调度双层优化模型。采用等效发电成本曲线对区域内部的煤电机组出力进行建模,采用一种基于整数规划的机会约束方法对风电和光伏出力进行建模。建立与分级调度模式相适应的双层优化模型,作为上级调度机构的上层模型以区域间送受电量为决策变量,以区域间送受电量价值最大化为目标,下层模型实现区域内部的经济调度。根据卡罗需-库恩-塔克(KKT)条件将双层模型转化为单层模型进行求解。算例结果验证了所提模型的有效性。所提模型在送电区域和受电区域之间维持一定的电价差异,通过传输较少的电量缓解受电区域的电力供需矛盾。     

The capacitated multi-AGV scheduling problem with conflicting products: Model and a decentralized multi-agent approach

Automated guided vehicles (AGVs) are a key technology to facilitate flexible production systems in the context of Industry 4.0. This paper investigates an optimization model and a solution using a decentralized multi-agent approach for a new capacitated multi-AGV scheduling problem with conflicting products (CMASPCP) to take full advantage of AGVs. The novelty of the problem and our model lies in the introduction of AGV capacity constraints and constraints arising from conflicting products, i.e. products that cannot be transported together. As the new I4.0 paradigm tends towards decentralized control, we also present a decentralized multi-agent approach in which AGVs autonomously coordinate to solve the task. The performance of the proposed decentralized approach is compared to a mixed-integer linear programming model on a set of 110 problem instances with different sizes and degrees of complexity. The obtained results show that the proposed decentralized multi-agent approach is effective and competitive in terms of the solution quality and computational time.     

稀疏约束的时空正则相关滤波无人机视觉跟踪

目的 基于相关滤波的跟踪算法在无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)视觉跟踪领域表现出卓越的性能。现有的相关滤波类跟踪算法从样本区域的所有特征中学习滤波器,然而某些来自遮挡或形变的特征可能会污染滤波器,降低模型判别能力。针对此问题,提出一种稀疏约束的时空正则相关滤波跟踪算法。方法 在相关滤波目标函数上施加空间弹性网络约束以自适应地抑制跟踪过程中的干扰特征,同时集成空间—时间正则相关滤波算法(spatial-temporal regularized correlation filter,STRCF)中的时间正则项以增强滤波器抑制畸变的能力。采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)将带有约束项的目标函数转化为两个具有闭式解的子问题迭代求局部最优解。此外,提出一种相关滤波框架通用的加速策略,根据当前帧的目标位移量,对检测定位阶段的特征矩阵进行等距离的循环移位,将其作为在线学习阶段的特征矩阵,每帧可节省一次训练样本的特征提取操作,提高跟踪速度。结果 在3个UAV数据集上与14种主流跟踪算法进...     

永磁同步电机模型预测转矩控制简化控制策略

传统永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)遍历逆变器生成的全部7个电压矢量, 计算负担较大.当转矩误差较小时, 零电压矢量利用率较高, 则可当转矩误差位于阈值范围, 电机系统直接输出零电压矢量, 否则,依然遍历7个电压矢量, 并给出阈值确定方法. 基于上述策略, 本文增加了6个定子磁链扇区位置约束, 将转矩误差大于阈值时的备选电压矢量降至4个, 并增加磁链扇区数目至12个和磁链误差约束, 进一步减小备选电压矢量. 仿真结果表明, 提出的3种简化策略控制下, 永磁同步电机系统运行正常, 控制性能与传统模型预测转矩控制基本相当,平均开关频率分别降低至77.48%, 77.09%和76.12%, 平均遍历电压矢量个数分别降低至58.29%, 32.86%和29.14%.实时性实验结果表明运行时间分别减小至57.70%, 32.96%和29.48%.