神经网络控制系统的研究与展望

本文综述了近年来神经网络应用于控制领域的研究概况,并对其存在的问题和发展趋势作了讨论。     

Solution of Systems of Equalities and Inequalities by the Method of Interior Points

A version of the Newton method is presented. In constructing an auxiliary problem, constraints in the form of inequalities are not considered and the classical extremal problem is solved. Inequalities are taken into account owing to a special choice of weighted coefficients and the step length. Local convergence of the proposed algorithm is studied. The convergence of successive approximations to a relatively interior admissible point of a non-linear system is established.     

Gamma过程退化模型估计中测量误差影响的仿真研究

研究产品性能退化规律并评估其剩余寿命和可靠性特征是维修决策的重要前提和依据。Gamma过程退化模型在性能退化建模和维修最优化方面得到了广泛研究和重视。但是很少考虑测量误差对模型估计的影响。由于观测数据常常受到测量不确定性的影响,所以如果在Gamma退化过程的构造中没有考虑测量误差的影响,就会导致退化动力学的有偏估计。为此,利用EM算法提出了1种统计方法,利用了可以获取的量测信息来克服以上不足。仿真研究说明了考虑测量不确定性的重要性和提出方法的有效性。另外,提出的统计方法也可以被应用于许多类型的随机过程退化模型。     

基于PSO优化的潜艇深度非线性PID控制

根据潜艇操纵控制过程非线性、慢时变的特点,在潜艇深度垂直面运动方程的基础上设计了一种基于粒子群算法的潜艇深度非线性PID控制器,针对非线性PID控制设计参数较多的问题,将参数设计问题转化为一种优化设计问题,借助粒子群优化算法,以某型潜艇深度控制系统为研究对象,对系统中的非线性PID控制参数进行了优化.仿真结果表明,该控制器不仅能较好地实现深度保持,相对于传统PID控制具有更好的稳态精度,对舵机的损耗也比传统PID控制小.     

具有两参数的非线性非局部扰动发展方程奇摄动问题

本文研究了一类具有非线性非局部扰动发展方程的奇摄动问题.利用奇摄动方法,对该问题解的结构在两个小参数相互关联的情形和适当的条件下展开了全面研究.首先,构造了问题的外部解;然后在区域的边界邻域构造局部坐标系,再在该邻域中引入多尺度变量,得到问题解的边界层校正项,另外,通过引入伸长变量构造了初始层校正项;最后,利用不动点定理,证明了问题的解的一致有效的渐近展开式.用上述方法得到的各次近似解,具有便于求解、精度高等特点.     

采用磁流变阻尼器的汽车悬架系统的杂交建模

利用线性回归方法,对磁流变阻尼器阻尼力与速度、加速度间的函数关系作了线性与非线性的区分,采用神经网络对非线性部分进行建模,并结合线性部分构建了磁流变阻尼器的模型。在此基础上,融合汽车悬架的先验知识模型,建立了采用磁流变阻尼器的4自由度1/2车辆半主动悬架系统的杂交模型。最后利用SANTANA 2000型轿车的参数进行仿真,并与基于磁流变阻尼器非线性滞回模型的建模方法作了比较,结果表明:杂交建模方式结构简单、计算量小、模型准确、便于进行系统主要动力学特性的分析。     

Numerical Simulation of Brittle Damage in Concrete Specimens

A framework for damage mechanics of concrete is applied to simulate the nonlinear elastic deformation behavior of concrete using finite element method (FEM). A rather simple isotropic damage model containing essentially no adjustable parameters is shown to produce results in remarkably good agreement with sample experimental data: the damage law requires only the fracture energy to be defined completely. The model is achieved by introducing a damage surface that is similar to the yield function in the conventional theory of plasticity. A special form of damage surfaces is constructed to illustrate the application of the model. A new damage criterion, defined as an equivalent strain norm, is proposed, in order to take into consideration the asymmetric behavior of concrete. For verifying the FEM program including the model, deformations predicted by this model are compared with both the experimental ones for the concrete structural model and the ones calculated without application of the continuum damage mechanics.__________Translated from Problemy Prochnosti, No. 3, pp. 57 – 74, May – June, 2005.     

提高传感器输出特性线性化的神经网络方法

采用BP神经网络结构和LM网络学习规则对传感器系统的非线性误差进行线性校正和补偿,并对网络结构进行了适当的改进.用Matlab语言实现,计算比较了使用两种不同初始化规则和网络结构时对网络性能的影响.计算机仿真实验表明使用NW初始化规则并改进网络结构后,网络的收敛速度更快,拟合精度也有所改善.     

EBPSK调制通信系统中非线性检测的研究

主要讨论扩展的二元相移键控（EBPSK）调制通信系统中的检测技术,以实现高频谱利用率的同时降低能耗。针对高效调制信号码元间差异性较小的特点,接收机利用特殊的冲击滤波器（SIF）将相位变化转化为寄生调幅,增加码元间的差异性,提高能量利用率。同时,引入了支持向量机（SVM）非线性检测方法,解决EBPSK系统中门限检测性能难以达到最优的问题,并给出了维数较少的统一特征向量选取方法。为了减少计算量,选择适用于EBPSK系统的SVM核函数并优化计算方法。仿真结果表明,SVM非线性检测在较少的特征向量维数和低采样率的条件下,可获得最多7 dB的信噪比增益。因而,在EBPSK调制通信系统中选择SVM方法不仅可以提升检测性能,而且抗干扰能力更强,对采样率的鲁棒性更好。     

施威德勒型单层球面网壳结构抗火的非线性有限元分析

根据ISO-834标准升温曲线与结构钢强度和刚度随温度的变化曲线,采用非线性有限元法对不同的矢跨比的施威德勒型单层球面网壳结构进行了抗火分析,得到了一些结果,可为经济、科学的结构综合防火设计提供理论依据.