一类非线性系统的奇异点克服控制

针对一类非线性系统, 研究存在奇异点时的跟踪控制问题. 在采用反馈线性化方法将对象转换成标准型后, 构造线性补偿器并结合期望轨迹的高阶导数构成伪控制量. 通过引入梯度动力学方法求解控制律, 以克服在控制过程中遇到的奇异点问题. 通过稳定性分析验证了闭环系统的稳定性和跟踪误差的收敛性. 仿真结果表明, 此类控制器具有良好的控制性能, 并且能有效克服奇异点问题.

     

基于ESO的一类线性时变系统自学习滑模控制方法

针对一类线性时变系统的控制问题,提出了一种基于扩张状态观测器的自学习滑模控制方法。该方法首先设计了两种非线性光滑函数, 然后将两种光滑函数分别应用于扩张状态观测器和滑模趋近律的设计。为了进一步提高系统的自适应控制能力, 使用最速下降法对滑模控制器的增益参数进行自学习镇定。仿真结果表明了该控制方法不仅响应速度快、控制精度高, 而且有效解决了现有理论方法难以解决的问题, 因而是一种有效的不依赖于被控对象模型的LTV系统控制方法。     

非线性扩展结构大系统自适应神经网络跟踪控制

针对一类非线性关联大系统在结构扩展时的跟踪控制问题, 提出一种采用自适应神经网络的控制方法. 该方法要求在不改变原结构系统控制律的前提下设计新加入子系统的控制律和自适应律, 使扩展后所有子系统都具有很好的跟踪性能. 这里主要利用神经网络的逼近功能以及Backstepping 技术来设计自适应律和控制律, 通过Lyapunov 理论证明在该控制器的作用下闭环系统的所有信号均是有界的, 并可使系统准确跟踪. 仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

基于计算机图形处理与有限元仿真的前列腺穿刺变形模拟

摘 要：前列腺癌近距离放射治疗是有效治疗前列腺癌的一种微创治疗方法。然而在手术针向前列腺内部植入放射性粒子的过程中,前列腺和周围软组织器官的变形会导致粒子植入偏差。本文运用计算机图像处理与有限元仿真技术,使用患者术前的核磁图像,结合盆腔解剖学知识和三维重建技术,建立前列腺器官群有限元模型,并对粒子植入手术过程进行术前的有限元模拟计算,从而得到目标位置的变形量。有限元计算中的输入量均由实验数据结合有限元软件反求获得。结果表明：模型的穿刺变形量符合术中前列腺变形情况,周边组织器官均能提供有效约束。文章方法可以应用于术前穿刺轨迹规划、剂量规划和手术模拟训练机。     

一种改进的BioHashing指纹模板保护方法*

针对用户令牌泄露导致BioHashing识别性能严重退化的问题,给出了一种改进的BioHashing指纹模板保护方法,在量化过程中采用非线性的方法产生固定长度的二值序列,离散过程采用非线性的处理方法,有效提高了算法的安全性。理论分析和仿真结果表明,改进方法产生的二值序列能有效保护指纹模板的敏感数据,提高系统的识别性能。     

一种改进的高斯近似滤波方法

提出了一种改进的高斯近似(Gaussian approximate, GA)滤波方法, 推导了它的一般解和特殊解, 并证明了现有的高斯近似滤波方法是所提出的方法的一种特例.在提出的方法中, 不需要基于高斯假设重复地产生求积点, 而是直接地更新求积点.与现有的高斯近似滤波方法相比, 提出的方法利用了量测求积点修正状态求积点, 从而可以更好地捕获状态一步预测密度和状态后验密度的非高斯信息和高阶矩信息.此外, 提出的方法不仅适用于确定的系统模型而且还适用于随机的系统模型.单变量非平稳增长模型、垂直落体模型、再入飞行器目标跟踪的仿真验证了提出的高斯近似滤波方法的有效性和与现有方法相比的优越性.     

寻找Span n序列的方法的改进

de Bruijn序列是一个周期为2n的0、1序列,去掉n阶de Bruijn序列中连续的n个0中的一个得到一个周期为2~n-1的序列,称为span n序列。一个n阶de Bruijn序列的线性复杂度在2~(n-1)+n和2~n-1之间,然而对应的span n序列的线性复杂度可能降为n。所以span n序列的线性复杂度成为了衡量一个de Bruijn序列好坏的重要标准,因此研究生成高线性复杂度的span n序列的方法是非常有意义的。研究文献[6]中提出的基于特殊函数和非线性反馈移位寄存器寻找span n序列的方法,发现span n序列与参数t的无关性,并基于此提出了几种改进算法。对各种算法进行横向比较,并指出了每种算法的局限和优点,以及今后可能的改进。     

《控制理论与应用》征稿简则

正《控制理论与应用》是教育部主管,由华南理工大学和中国科学院数学与系统科学研究院联合主办的学术刊物,月刊,国内外公开发行.本刊主要报道系统控制科学中具有新观念、新思想的理论研究成果及其在各个领域中,特别是高科技领域中的应用研究成果和在国民经济有关领域技术开发、技术改造中的应用成果.内容包括:1)线性     

基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统设计

针对磁浮车间隙传感器工作环境恶劣需要频繁地测试与维护的问题,应用无线通讯技术、虚拟仪器技术、数字信号处理技术,设计了一种基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统,该系统在原有磁浮车间隙传感器的基础上增加WiFi模块使传感器具有无线通讯功能,采用具有WiFi通讯功能的便携式PC机作为系统的监控终端,利用图形化编程语言LabVIEW编写监控终端的人机交互界面。测试结果表明：该系统工作稳定可靠、操作简便,实现了对间隙传感器特性的无线测试、存储、分析和非线性校正,非线性校正后的间隙传感器具有良好的线性特性,其输入输出特性达到了磁浮车悬浮控制系统的要求,可用于悬浮控制系统的闭环控制。     

基于预测PI的多变量控制在锅炉燃烧系统中的应用

在锅炉的燃烧控制系统中,燃烧对象是一个具有多变量、强耦合、强干扰、大滞后等特性的复杂过程系统,常规的PID控制无法满足实际需求。针对该问题,提出了将动态解耦方法与非线性最小二乘优化算法相结合,得到降阶模型,并运用预测PI控制算法进行控制研究。仿真结果表明：基于降阶模型的预测PI解耦控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性,且抗干扰能力强,具有一定的实际应用价值。