虚拟参考反馈校正控制的统计渐近性分析

虚拟参考反馈校正控制(VRFT)是一种数据驱动的控制策略,其避免了系统对象的建模过程,广泛应用于比例—积分—微分(PID)控制器的调整中.因未知参数估计值的统计渐近方差矩阵是整个系统辨识领域中的一个重要的衡量指标,利用泰勒级数展开得到未知参数估计的误差,对此参数估计误差建立其对应的方差矩阵式,利用矩阵运算推导出该方差矩阵式中的两对角元素.此两对角元素则对应为闭环控制系统中关于两未知参数估计矢量的渐近方差矩阵子式.以此渐近方差矩阵为基础,通过建立其迹运算的最优化问题来求解最优的滤波器.最后用仿真算例验证该方法的有效性和可行性.     

时变路网条件下车辆路径问题的自适应蚁群算法

考虑实际生活中道路路况影响运输成本及油耗率与运载量相关的因素,处理跨多时段的问题,建立时变路网条件下的车辆路径问题数学模型。通过聚类算法和节约算法构造初始解,提高求解速度;自适应地改变启发式因子和期望启发式因子,提高算法全局收敛能力;结合油耗率,将油耗率转化成信息素挥发因子,自适应更新信息素,保证其收敛速度;通过3-opt策略,提高算法的局部搜索能力。基于以上方法构造自适应蚁群算法,对8个客户规模的实例进行仿真表明提出的算法在收敛速度和寻优结果两方面略优于自适应遗传算法和蚁群算法,且因为考虑了不同运载量的油耗,为准确估计运输成本提供了方法。     

一种基于蚁群算法的呼叫中心人力需求计算方法

针对呼叫中心人力需求优化这一离散约束问题,基于Dantzig提出的集合覆盖模型,建立了单技能呼叫中心的人力需求计算线性规划模型,并提出一种基于改进蚁群算法的求解方法.在该方法中,对算法的信息素更新规则进行了修改,并基于MATLAB编程针对实例进行仿真分析.选取统计学指标将算法的仿真结果与遗传算法进行对比,结果表明:基于蚁群算法的方法计算复杂度可行;能够节约人力,且话务员匹配度可满足实际运营需求;为智能算法在呼叫中心人力需求计算问题上的应用研究提供了一种新的解决思路.     

精馏塔系的软测量建模与优化策略研究

针对工业精馏系统操作优化的需求,在分析过程机理的基础上,本文基于广义回归神经网络和交叉验证等方法,建立了产品质量的软测量模型。随后,通过改进标准遗传算法的算子和结构,提出一种改进的求解有约束稳态优化问题的遗传算法,解决了常规优化算法在求解有约束优化问题时惩罚系数难以选择、易陷入局部最优、所得优化解可能不满足约束等问题。将其应用于以产品质量为约束的精馏塔能耗优化问题,可以求解得到精馏塔系"卡边"生产对应的最优操作条件。仿真结果表明该建模和优化策略具有优化结果好、计算效率高等优点,可为工业精馏系统的操作优化提供有效支撑。     

分布式网络拥塞控制算法稳定性研究

为解决由于网络阻塞而造成的分组丢弃和时延,基于优化理论框架,建立了原始—对偶模型,可用于描述一类拥塞控制算法.对该模型平衡点存在的条件和系统的稳定性进行了分析,与传统的网络控制算法相比,该算法考虑到边界条件的限制,得出了系统存在唯一平衡点的条件.通过TCP/E-RED网络对该理论进行了验证,结果表明,对于一般网络结构,该模型不具有往返时延,系统具有极高的稳定性,提高了网络性能.该方法用于避免由于网络阻塞而造成的分组丢弃和时延是可行的、有效的.     

基于效率与安全机制的核电站巡检与应急机器人的局部路径优化方法

为了提高核电站巡检与应急机器人的工作效率,针对核电站巡检环境与应急处置任务的特殊性,提出了一种适用于核电站巡检与应急机器人的有效局部路径优化方法.首先,在对核电站巡检与应急机器人运动建模的基础上,运用福克-普朗克方程求解伊藤过程得出核电站巡检与应急机器人沿直线和圆弧的动态运动分布函数,并搭建实验平台通过反复实验匹配准确的动态运动分布参数.基于此,提出效率与安全机制,将该机制应用于局部路径的再优化.实验表明,该方法能够在执行核电站巡检与应急任务的过程中对核电站巡检与应急机器人的路径进行再优化,提高任务执行效率.     

安全仪表系统设计的多目标优化

安全仪表系统在过程工业中日益受到更多关注,为满足安全仪表系统多目标优化问题对于安全完整性等级的综合要求,提出一种改进的多目标遗传优化方法.首先研究了安全仪表系统多目标优化中存在的问题,然后结合安全仪表系统优化问题的特殊性提出了一种更加适合用于安全仪表系统多目标优化的方法,最后将该方法应用于一个实例.结果表明:改进的方法能够解决安全仪表系统优化对于安全完整性等级要求的优化偏好问题,所得到的解比原有方法的解更具参考价值.     

一种混合驱动柔索并联仿生眼的轨迹规划

在与眼球运动相关的解剖学和运动学的基础上,设计了一种符合Listing定理的基于混合驱动柔索并联机构的3自由度机器人仿生眼.通过矢量封闭方法建立了逆运动学模型,求解出柔索并联机器人的雅可比矩阵和结构矩阵.利用达朗贝尔定理建立柔索并联机器人的力矩平衡方程组,采用广义逆矩阵的相关理论,以柔索张力矢量的2范数最小为目标进行张力优化.用蒙特卡洛方法计算出仿生眼球可达工作空间.最后,在Simulink环境下进行仿真,规划运动轨迹并得到柔索并联机器人运动特性的仿真结果,证明了本文设计的机构符合Listing定理.结果表明:基于混合驱动柔索并联机构的机器人仿生眼结构合理,数学模型正确.     

分布式网络测量中测量节点的智能选择算法

大规模网络结构复杂,需要有针对性的网络监测方法。测量节点的自动选择必须在测量代价和覆盖范围之间进行权衡。合理地测量节点选择,能在获取全网性能状况的同时,有效减少测量给待测网络带来的带宽占用和软硬件资源消耗的影响。以最小化测量节点数量为目标,选择蚁群算法作为测量节点自动选择的基本算法,并通过对基本算法进行改进和创新,可形成一种针对分布式网络测量的测量节点智能选择算法。     

一种改进的基于粒子群的三维片上网络优化布局算法

提出了一种改进的基于粒子群算法的优化布局算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)来替换原有的基于模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法的优化布局算法,使其更加适用于大型三维片上网络的仿真。通过比较这两种算法的基本思想,给出了这两种算法的实现步骤并详细介绍了IPSO算法的改进思路。最后利用一款现有的三维片上网络仿真器进行了仿真验证。结果表明,提出的IPSO算法比原来的SA算法更适用于大型三维片上网络的仿真。