超磁致伸缩作动器的率相关Hammerstein模型与H∞鲁棒跟踪控制

利用Hammerstein模型对超磁致伸缩作动器（Giant magnetostrictive actuators,GMA）的率相关迟滞非线性进行建模,分别以改进的 Prandtl-Ishlinskii（Modified Prandtl-Ishlinskii）模型和外因输入自回归模型（Autoregressive model with exogenous input,ARX）代表Hammerstein模型中的静态非线性部分和线性动态部分,并给出了模型的辨识方法. 此模型能在1～100Hz频率范围内较好地描述GMA的率相关迟滞非线性. 提出了带有逆补偿器和H∞鲁棒控制器的二自由度跟踪控制策略,实时跟踪控制实验结果证明了所提策略的有效性.     

乙炔法氯乙烯反应器一维二维模型对比

根据氯乙烯合成反应的动力学机理,运用化工过程系统模拟方法,对乙炔法合成氯乙烯的固定床反应器分别建立一维和二维数学模型。针对2种模型的形式和特点,采用适当的数值计算方法,对现有设备进行模拟,得出反应器的床层轴向温度和转换率分布图。在改变进料量的情况下,对比研究2种模型对反应器的特征表达有何异同,分析了各种模型优劣。     

一种数据驱动的控制器性能在线监控策略

运用基于数据协方差基准的控制性能评估方法,并结合协方差矩阵的递推更新,本文提出了一种控制器性能的在线监控策略。首先给出一种协方差矩阵的递推更新算法,通过实时输出监控阶段数据相对于基准阶段数据的广义特征值及其构成的系统总体性能指标,在线监控系统性能的变化趋势。进一步使用统计推断方法得出每个时刻的特征值所对应的置信区间,得到优/劣子空间的性能指标实时变化趋势,从而判定控制器的性能变化。最后,将本方法应用在重油分馏塔预测控制的实时性能监控中,验证了本方法的有效性。     

基于多元混合时序分析及灰色理论的水华藻类生长阶段多因素预测方法

在水华防治工作中,水华预测一直都是1个难点,由于藻类水华整个生成过程各阶段的变化机理不尽相同,现有预测方法采用某1个模型对水华生成的全过程进行建模预测并不合理。因此本文针对水华生成过程中持续时间最长且变化规律明显的藻类生长阶段,采用多元时序分析技术,通过对藻类生长阶段中的多特征因素时序建模分析,以影响和表征藻类生长的特征因素作为模型输入和输出,考虑藻类生长阶段的趋势性、周期性、随机性变化规律,建立多元混合时序模型,并结合灰色理论思想,改进模型预测算法,从而提出基于多元混合时序分析及灰色理论的水华藻类生长阶段多因素预测方法,以实现对包含影响因素在内的特征因素变化特性的全面描述和预测以及对模型预测精度的进一步提高。采用本文方法及传统方法分别对江苏太湖水华特征因素监测数据进行建模预测,结果表明,基于本文方法的水华特征因素预测结果与实测结果更相符、预测平均误差绝对值更小。     

有机底物对活性污泥胞外聚合物的影响

胞外聚合物(EPS)的量和组成直接影响活性污泥对水中污染物的吸附、去除，以及其絮体的形成、沉淀、脱水性能。因此，研究活性污泥中EPS在各种底物条件下的形成情况，具有重要意义。本文研究了城市污水中常见的具有不同特性的有机底物(蛋白胨、葡萄糖、乙酸钠，     

大肠杆菌启动子启动强度的预测

启动子是DNA序列中的关键元件,直接影响生物的转录与表达,启动子的研究对转录机制的阐明以及整个基因组功能的注释都具有重要作用。然而,用实验方法对启动子进行检测费时费力,发展启动子预测的方法具有十分重要的意义。本文基于离散小波变换建立伪三碱基组成表征DNA序列,支持向量机建模,预测大肠杆菌启动子的启动强度。首先采用二维映射法对DNA序列进行映射,得到二维离散的数字序列,并将之合并为一维数字序列;采用离散小波变换对数字映射序列进行转换,将得到的小波变换结果与三碱基组成结合构建伪三碱基组成,离散小波变换中小波函数与小波分解尺度的优化通过5-折交叉验证选取;构建得到的伪三碱基组成作为支持向量机的输入参数,建模进行预测。训练集得到的预测相关系数R为0.9830,RMSE为0.0907;测试集得到的预测相关系数R为0.8606,RMSE为0.1014。结果表明,模型的预测效果良好,说明基于离散小波变换的伪三碱基组成能够有效地反映DNA序列中碱基的顺序信息,本文方法不仅能够有效地实现大肠杆菌启动子启动强度的预测,也为DNA其他生物功能的预测提供了参考。     

复杂体制雷达辐射源信号特征的集对分析

为解决复杂体制雷达辐射源信号特征的评价问题,提出了基于集对分析理论的复杂体制雷达辐射源信号特征分析模型.首先对复杂体制雷达辐射源信号特征评价指标体系的指标权重作层次分析,再通过集对分析理论对复杂体制雷达辐射源信号特征评估的决策矩阵进行同一度分析,最后联合指标权重矩阵和决策同一度矩阵对复杂体制雷达辐射源信号特征进行综合评判.仿真结果表明,该模型是有效、可行的,能够更好地实现对复杂体制雷达辐射源信号特征的分析和评估.     

基于局部自适应先验MRF模型的快速BP图像分割算法

针对常规MRF分割模型不能有效描述图像的局部特征、常导致图像的过分割现象,提出了一种局部自适应先验的MRF模型。该模型利用图像的邻接区域信息建立了一种局部自适应特征MRF模型。基于提出的模型,建立了一种具有快速收敛策略的区域BP算法对MRF模型的区域消息进行传递,有效解决了区域BP算法的计算量大的问题。实验结果表明,与常规区域BP算法相比,提出的分割方法具有更快的分割速度和精度。     

三次样条构造的伪逆解法

为了提高三次样条构造的可行性, 基于矩阵的伪逆方法, 提出一种不依赖额外约束条件的三次样条构造的伪逆解法。该解法通过求解出三次样条二阶导数的最小范数解, 从而较好地构造出三次样条函数。理论分析及数值实验结果表明该三次样条构造的伪逆解法具有简单、有效等特点。综合分析各种构造解法的性质, 对各种三次样条构造解法进行归类比较, 为在实际工程计算应用中选择合适的三次样条构造解法提供了指导方向。     

基于扩散距离和MDS的非刚性模型相似性分析

在非刚性模型相似性分析方法中, 基于测地距离的等距嵌入方法对模型拓扑变化非常敏感, 对于有局部拓扑变化的完全相似的模型也无法得到正确结果。为了弥补这一不足, 提高非刚性模型相似性分析的准确性, 将扩散距离与多维尺度分析(MDS)相结合, 计算非刚性模型的等距嵌入模型, 再利用迭代最近点(ICP)算法通过计算嵌入模型的相似性来实现原始非刚性模型的相似性分析。实例证明该方法对含有拓扑变化的非刚性模型可以得到理想的相似性分析结果。