基于支持向量机的参数自整定PID非线性系统控制

对非线性系统提出了一种基于支持向量机的自整定PID控制新方法.用支持向量机辨识系统的非线性关系,并对之进行线性化,提取出瞬时线性模型,采用最小方差的准则获取PID控制器的最优参数.为改善控制器的性能,提出了一些改进措施,包括使用一阶滤波器、控制器参数更新标准及惩罚系数的调整等.通过对典型非线性系统的仿真,验证了该方法的有效性和可行性.     

检验门限协整模型中的线性协整

考虑门限协整回归模型中线性的检验问题.在原假设为线性协整的条件下,构造TSupLM(supremumLagrange multiplier)统计量,并给出了极限分布.Monte Carlo实验研究了SupLM检验的有限样本性能,结果表明SupLM检验不受回归误差的序列相关性影响,也不受广义的自回归条件异方差GARCH(generalized autoregressiveconditional heteroskedastic)的影响.应用SupLM检验方法检测美国国库券收益率之间的关系,结果表明不同到期时间的国库券收益率之间存在门限协整关系.     

基于广义回归神经网络的传感器非线性误差校正

介绍了径向基函数网络的函数逼近原理和方法,提出了一种基于广义回归神经网络(GRNN)的传感器非线性误差校正方法。通过Matlab的Network Toolbox(神经网络工具箱),GRNN训练程序实现了输出特性曲线逼近。仿真分析表明:GRNN能够很好地满足传感器非线性拟合的要求,网络结构简单,收敛速度快。     

两级故障检测在SINS-Galileo-北斗组合中的应用研究

针对联邦滤波器子系统同时存在硬故障和软故障问题,提出一种适用于联邦滤波结构的两级故障检测方法。首先,构造联邦结构残差2χ检验法对系统硬故障进行检测,再用第k-m步未发生故障时的全局最优估计信息构造滑动残差检验函数,对未检测出的软故障进行时间积累,进而检测软故障,同时,联邦滤波信息分配系数根据软故障检测函数进行自适应调节。通过SINS-Galileo-北斗组合导航系统仿真对比分析了基于局部滤波残差2χ检验法和本文提出的故障检测方法,结果表明:该故障检测方法对系统硬故障和软故障具有较高的故障检测灵敏度,能够提高组合导航系统的可靠性。     

双重自适应联邦滤波在SINS-卫星组合中的应用研究

针对常规联邦卡尔曼滤波需要确切已知系统噪声统计特性的局限性,结合多信息组合导航中惯性导航系统噪声难以确切感知和卫星导航系统测量噪声不断变化的特点,提出了一种新的双重自适应联邦滤波算法。该算法不必知道系统噪声统计特性而能对测量噪声进行在线自适应调节,同时信息分配系数根据各卫星导航系统输出的几何精度因子(GDOP)进行自适应调节。通过SINS-GPS-Galileo-北斗组合导航系统将该算法与常规联邦滤波算法进行仿真比较,结果表明:该方法有效提高了组合导航系统的精度和可靠性,更适用于系统噪声未知和测量噪声不断变化的多信息组合导航系统。     

针对环状流形数据的非线性降维

近年来出现了多种新型的非线性降维方法,且在一些应用中体现出良好的效果.然而,当面对球体、柱体等环状流形产生的非线性流形数据时,这些方法往往会失效.针对这一问题,提出了针对环状流形数据的环结构检测算法与非线性降维方法.理论上,基于目前极受关注的Isomap降维方法的运行原理,给出了一个判断环状流形的充要条件;算法上利用所得的判断定理,制订了基于数据的环状流形检测算法:最后基于所找到的环结构,利用极坐标展开的思想设计了针对环状流形数据的非线性降维策略.针对一系列典型环状流形数据集的仿真实验结果表明,与其他流形学习降维方法相比,该方法对环状流形数据进行降维具有显著优势.     

基于物理的人体空中运动仿真

根据给定的处于关键时刻的人体关键姿态,运用优化方法生成满足牛顿力学的人体运动是人体运动仿真研究的重要问题.由于牛顿力学的强非线性和数值优化方法只能找到局部最优解,将牛顿力学约束直接作为约束条件的优化模型在实践中的收敛性不好.通过将牛顿力学约束转化为目标函数,同时增加对关键时刻的优化,提高了模型的收敛性,使其不依赖于被仿真运动的类型、人体质量参数和关键时刻准确程度等因素.仿真出来的人体运动尽可能地满足了牛顿力学.通过仿真7类复杂的蹦床运动验证了新模型的有效性,同时还将该模型用于人体受力分析和体育运动的新动作设计.     

三角模糊数互补判断矩阵排序的最小方差法

研究偏好信息为三角模糊数互补判断矩阵形式给出的方案排序方法.根据三角模糊数互补判断矩阵完全一致性的概念,建立了一个基于最小方差的非线性规划模型.通过求解该模型,得到三角模糊数互补判断矩阵的权重向量,并利用三角模糊数排序公式对决策方案进行排序.最后通过算例分析表明了所提出的方法是可行而有效的.     

模糊奇异摄动系统H∞滤波

针对一类非线性奇异摄动系统,建立基于T-S模糊模型的模糊奇异摄动系统模型,通过Lyapunov方法和Schur补定理,研究其H∞滤波问题.将系统H∞滤波器设计归结为求解一组与摄动参数ε无关的线性矩阵不等式,从而避免由ε引起数值求解的病态问题.所获得的滤波器使闭环系统渐近稳定并能达到给定的H∞性能指标.该方法适用于标准和非标准非线性奇异摄动系统,仿真实例表明了所提出方法的有效性.     

多项式非线性系统局部镇定控制

针对多项式非线性系统,提出一种用于验证二次型候选Lyapunov函数的数值计算方法.在该方法中,多项式系数被分解成带自由变量的系数矩阵,将正定性验证问题转化为矩阵不等式问题求解.对于局部稳定性分析,采用多个Lyapunov函数来趋近吸引域.每个Lyapunov函数均在各指定方向上进行最大半径优化.在稳定性分析基础上,提出保收敛率的局部镇定控制器设计方法以扩大吸引域.