2003年 第29卷 第2期
2003, 29(2): 161-167.
摘要:
研究机器人无标定手眼协调问题.分析了图像空间到机器人操作空间之间的非线性映 射关系,并把非线性的映射关系看成是系统的未建模动态.基于自抗扰控制器思想,通过对系统 未建模动态和外扰的补偿,完成了不依赖于任务的无标定手眼协调控制器的设计,实现了广泛意 义的机器人无标定手眼协调控制.仿真和实验结果表明了该方法的有效性.
研究机器人无标定手眼协调问题.分析了图像空间到机器人操作空间之间的非线性映 射关系,并把非线性的映射关系看成是系统的未建模动态.基于自抗扰控制器思想,通过对系统 未建模动态和外扰的补偿,完成了不依赖于任务的无标定手眼协调控制器的设计,实现了广泛意 义的机器人无标定手眼协调控制.仿真和实验结果表明了该方法的有效性.
2003, 29(2): 168-174.
摘要:
已知带两控制器的刚体飞行器系统不能被连续的纯状态反馈局部渐近镇定.有效的解 决方法包括时变反馈镇定方法和非连续反馈镇定方法.现有的时变反馈镇定方法设计均较为复 杂.已有的光滑时变反馈方法是非指数收敛的.本文通过引入辅助变量以及采用反馈线性化技术 设计出光滑时变的控制器.该方法设计简单且保证闭环系统状态是指数收敛的.仿真结果证明了 本文方法的有效性.
已知带两控制器的刚体飞行器系统不能被连续的纯状态反馈局部渐近镇定.有效的解 决方法包括时变反馈镇定方法和非连续反馈镇定方法.现有的时变反馈镇定方法设计均较为复 杂.已有的光滑时变反馈方法是非指数收敛的.本文通过引入辅助变量以及采用反馈线性化技术 设计出光滑时变的控制器.该方法设计简单且保证闭环系统状态是指数收敛的.仿真结果证明了 本文方法的有效性.
2003, 29(2): 175-180.
摘要:
基本矩阵(Fundamental Matrix)是两幅图像之间的基本约束,在摄像机标定和三维重建 中起着至关重要的作用.本文证明,当摄像机在两幅图像之间的运动为纯平移运动时,给定5对 图像对应点,如果其中的4对对应点为共面空间点的投影(称为共面对应点),则可以线性确定基 本矩阵.另外,如果摄像机不是5参数模型(完全针孔模型),而是4参数模型(畸变因子为零),则 此时仅使用该4对共面对应点即可线性确定基本矩阵.据我们所知,这些结果在文献中还没有类 似的报导.
基本矩阵(Fundamental Matrix)是两幅图像之间的基本约束,在摄像机标定和三维重建 中起着至关重要的作用.本文证明,当摄像机在两幅图像之间的运动为纯平移运动时,给定5对 图像对应点,如果其中的4对对应点为共面空间点的投影(称为共面对应点),则可以线性确定基 本矩阵.另外,如果摄像机不是5参数模型(完全针孔模型),而是4参数模型(畸变因子为零),则 此时仅使用该4对共面对应点即可线性确定基本矩阵.据我们所知,这些结果在文献中还没有类 似的报导.
2003, 29(2): 181-189.
摘要:
复杂控制系统中存在大量不同机理和作用方式的功能和硬件冗余,主动开发和配置这 种冗余是控制系统设计的重要课题.本文提出新的"构形冗余"概念,对不同的系统冗余提供了统 一的理解角度和通用冗余指标,可以综合评价系统中蕴涵的各种冗余,因而指导对这些冗余的统 一配置,提供新的系统主动生存性设计依据.构形冗余概念被具体用于传感器系统,给出了其构 形冗余指标的具体计算方法,并通过若干实例验证了上述方法在冗余综合评估与配置中的应用 效果.
复杂控制系统中存在大量不同机理和作用方式的功能和硬件冗余,主动开发和配置这 种冗余是控制系统设计的重要课题.本文提出新的"构形冗余"概念,对不同的系统冗余提供了统 一的理解角度和通用冗余指标,可以综合评价系统中蕴涵的各种冗余,因而指导对这些冗余的统 一配置,提供新的系统主动生存性设计依据.构形冗余概念被具体用于传感器系统,给出了其构 形冗余指标的具体计算方法,并通过若干实例验证了上述方法在冗余综合评估与配置中的应用 效果.
2003, 29(2): 190-196.
摘要:
本文研究了具有混合自适应律的直接型模型参考自适应控制.对这种混合的MRAC方 案,我们严格地证明了闭环系统的所有信号都有界,同时得到了跟踪误差满足e1∈S(μ2(△2+ △2∞)+d20+1/a20).同文献[1]的控制方案相比,这种具有混合自适应律的直接型模型参考自适应 控制具有如下优点:1)实现过程中计算量大大减小;2)具有更好的鲁棒性.
本文研究了具有混合自适应律的直接型模型参考自适应控制.对这种混合的MRAC方 案,我们严格地证明了闭环系统的所有信号都有界,同时得到了跟踪误差满足e1∈S(μ2(△2+ △2∞)+d20+1/a20).同文献[1]的控制方案相比,这种具有混合自适应律的直接型模型参考自适应 控制具有如下优点:1)实现过程中计算量大大减小;2)具有更好的鲁棒性.
2003, 29(2): 197-205.
摘要:
本文研究了一般障碍环境下全局信息未知的机器人路径规划问题,分析了基于实时探 测信息的滚动路径规划算法可能遇到的振荡和死循环现象,提出了增加适量记忆的改进滚动路 径规划算法,不仅有效地克服了振荡和死循环的发生,而且保证了机器人对全局目标的可达性, 为移动机器人在一般未知障碍环境下的路径规划提供了快速、有效的方法.
本文研究了一般障碍环境下全局信息未知的机器人路径规划问题,分析了基于实时探 测信息的滚动路径规划算法可能遇到的振荡和死循环现象,提出了增加适量记忆的改进滚动路 径规划算法,不仅有效地克服了振荡和死循环的发生,而且保证了机器人对全局目标的可达性, 为移动机器人在一般未知障碍环境下的路径规划提供了快速、有效的方法.
2003, 29(2): 206-211.
摘要:
文中研究了一类连续时间Markov控制过程(CTMCP)无穷水平平均代价性能的最优控 制决策问题.文章采用无穷小生成元和性能势的基本性质,直接导出了平均代价模型在紧致行动 集上的最优性方程及其解的存在性定理,提出了求解ε-最优平稳控制策略的数值迭代算法,并给 出了这种算法的收敛性证明.最后通过分析一个数值例子来说明这种方法的应用.
文中研究了一类连续时间Markov控制过程(CTMCP)无穷水平平均代价性能的最优控 制决策问题.文章采用无穷小生成元和性能势的基本性质,直接导出了平均代价模型在紧致行动 集上的最优性方程及其解的存在性定理,提出了求解ε-最优平稳控制策略的数值迭代算法,并给 出了这种算法的收敛性证明.最后通过分析一个数值例子来说明这种方法的应用.
2003, 29(2): 212-218.
摘要:
提出了一种新的动态区域性多群体搜索的遗传算法.该方法的各个遗传群体所占据的 搜索空间由自适应模糊Hamming神经网络的决定,此神经网络通过对遗传个体分类和学习,将 不同的遗传群体分配在搜索空间的不同位置,并可以动态地调整遗传群体的搜索区域或建立新 的遗传群体,从而确保了遗传群体的个体多样性,有效地抑制了可能发生的早熟收敛现象,而且 使得遗传算法具有较强的全局寻优能力和快速局部寻优能力.本文的实验通过对典型的复杂多 模函数的优化计算,也显示了动态区域性多群体搜索的遗传算法的优良性能.
提出了一种新的动态区域性多群体搜索的遗传算法.该方法的各个遗传群体所占据的 搜索空间由自适应模糊Hamming神经网络的决定,此神经网络通过对遗传个体分类和学习,将 不同的遗传群体分配在搜索空间的不同位置,并可以动态地调整遗传群体的搜索区域或建立新 的遗传群体,从而确保了遗传群体的个体多样性,有效地抑制了可能发生的早熟收敛现象,而且 使得遗传算法具有较强的全局寻优能力和快速局部寻优能力.本文的实验通过对典型的复杂多 模函数的优化计算,也显示了动态区域性多群体搜索的遗传算法的优良性能.
2003, 29(2): 219-226.
摘要:
通过一种新的对偶形式,得到一种新的易于实现的解线性规划问题的神经网络,证明了 网络具有全局指数收敛性,使得线性规划问题的神经网络解法趋于完善.
通过一种新的对偶形式,得到一种新的易于实现的解线性规划问题的神经网络,证明了 网络具有全局指数收敛性,使得线性规划问题的神经网络解法趋于完善.
2003, 29(2): 227-233.
摘要:
对固定边界发汗冷却控制系统的最优控制问题进行了讨论;利用测度理论,将最优控 制问题转化为在一定的正测度空间上求解带线性约束条件的线性优化问题.从而给出了控制律 及冷却剂携带量最优值的计算方法,数据试验显示此方法是有效的.
对固定边界发汗冷却控制系统的最优控制问题进行了讨论;利用测度理论,将最优控 制问题转化为在一定的正测度空间上求解带线性约束条件的线性优化问题.从而给出了控制律 及冷却剂携带量最优值的计算方法,数据试验显示此方法是有效的.
2003, 29(2): 234-241.
摘要:
SP函数是一类具有明确逻辑意义的线性可分结构系,PSP函数是SP函数的特殊子集. 文中讨论了二进神经元对SP函数和PSP函数的表达问题,通过研究PSP函数分类超平面的某 些性质,建立了SP函数和PSP函数的一般判别和构造方法.
SP函数是一类具有明确逻辑意义的线性可分结构系,PSP函数是SP函数的特殊子集. 文中讨论了二进神经元对SP函数和PSP函数的表达问题,通过研究PSP函数分类超平面的某 些性质,建立了SP函数和PSP函数的一般判别和构造方法.
2003, 29(2): 242-251.
摘要:
小波包变换能作为一种有效工具对信号特性进行精细分析,同时提供具有良好时频局 部性的正交小波包基.本文将Eykhoff脉冲响应辨识方法中的正交函数基取成正交小波基函数, 提出了一种新的脉冲响应辨识方法,该方法不但保证了原来Eykhoff方法的有效性,而且实用性 更好、实用范围更广.仿真结果表明,所提出的脉冲响应辨识算法对于确定性过程和随机过程都具 有很好的辨识结果,具有辨识精度高、克服噪声干扰能力和跟踪系统动态特性变化能力强的优点.
小波包变换能作为一种有效工具对信号特性进行精细分析,同时提供具有良好时频局 部性的正交小波包基.本文将Eykhoff脉冲响应辨识方法中的正交函数基取成正交小波基函数, 提出了一种新的脉冲响应辨识方法,该方法不但保证了原来Eykhoff方法的有效性,而且实用性 更好、实用范围更广.仿真结果表明,所提出的脉冲响应辨识算法对于确定性过程和随机过程都具 有很好的辨识结果,具有辨识精度高、克服噪声干扰能力和跟踪系统动态特性变化能力强的优点.
2003, 29(2): 252-257.
摘要:
研究了切换系统输入对状态的稳定性.在所有子系统都是输入对状态稳定的条件下, 利用各子系统的KY函数和K函数构造出切换系统所需的KY函数和X函数,从而给出了切换系 统输入对状态稳定的充分条件.对于一类常见的切换系统,计算出保证输入对状态稳定性的切 换停留时间的下界,所有结果都是构造性的.
研究了切换系统输入对状态的稳定性.在所有子系统都是输入对状态稳定的条件下, 利用各子系统的KY函数和K函数构造出切换系统所需的KY函数和X函数,从而给出了切换系 统输入对状态稳定的充分条件.对于一类常见的切换系统,计算出保证输入对状态稳定性的切 换停留时间的下界,所有结果都是构造性的.
2003, 29(2): 258-266.
摘要:
提出了一种基于3D-DCT的彩色图像信息隐藏盲检测算法.本算法不但可以在512× 512的RGB彩色图像中嵌入多达2048字节的数据,而且实现了完全盲检测,即在信息检测时,该 算法不需要原始图像和任何附加信息.同时,采用3D-DCT和算法中的信息嵌入方式,能充分地 利用信息载体的容量,很好地平衡隐藏信息的不可见性和稳健性之间的矛盾.算法采用了纠错编 码技术和数据扰乱技术,以提高算法抵抗各类攻击的性能.实验证明,该算法所隐藏的信息在 StirMark的攻击下,对高达3×10-1～10-2的误比特率,仍具有很好的稳健性.
提出了一种基于3D-DCT的彩色图像信息隐藏盲检测算法.本算法不但可以在512× 512的RGB彩色图像中嵌入多达2048字节的数据,而且实现了完全盲检测,即在信息检测时,该 算法不需要原始图像和任何附加信息.同时,采用3D-DCT和算法中的信息嵌入方式,能充分地 利用信息载体的容量,很好地平衡隐藏信息的不可见性和稳健性之间的矛盾.算法采用了纠错编 码技术和数据扰乱技术,以提高算法抵抗各类攻击的性能.实验证明,该算法所隐藏的信息在 StirMark的攻击下,对高达3×10-1～10-2的误比特率,仍具有很好的稳健性.
2003, 29(2): 267-274.
摘要:
该文研究移动机器人自主创建地图中的不确定传感信息处理问题,基于灰色系统理论 提出了一种新的对传感信息进行解释和融合的方法用于声纳信息的处理,并以此建立环境的栅 格地图.声纳的传感信息存在较大的不确定性,这里引入灰数的概念来表示和处理这种不确定 性,对于机器人在不同位置的测量结果,根据灰色系统理论对信息的理解方式设计融合方法,得 到一个对环境的整体表示.通过仿真环境和真实机器人平台上进行的创建地图实验,表明这种 方法具有良好的鲁棒性和准确度.
该文研究移动机器人自主创建地图中的不确定传感信息处理问题,基于灰色系统理论 提出了一种新的对传感信息进行解释和融合的方法用于声纳信息的处理,并以此建立环境的栅 格地图.声纳的传感信息存在较大的不确定性,这里引入灰数的概念来表示和处理这种不确定 性,对于机器人在不同位置的测量结果,根据灰色系统理论对信息的理解方式设计融合方法,得 到一个对环境的整体表示.通过仿真环境和真实机器人平台上进行的创建地图实验,表明这种 方法具有良好的鲁棒性和准确度.
2003, 29(2): 275-283.
摘要:
现有许多对话系统都是面向任务的,但很少考虑对话过程涉及的多主题、主题切换、主 题间的信息共享,以及不同信息重要程度不同等问题.该文提出基于主题森林结构的对话管理 模型,较好地处理了上述问题,能实现对话过程的混合主导.该模型能保证交互过程中对话内容 的一致性,对上下文的理解、对话控制和应答决策灵活自然.其推理机应用了多种与领域无关的 策略,具有较好的可移植性.
现有许多对话系统都是面向任务的,但很少考虑对话过程涉及的多主题、主题切换、主 题间的信息共享,以及不同信息重要程度不同等问题.该文提出基于主题森林结构的对话管理 模型,较好地处理了上述问题,能实现对话过程的混合主导.该模型能保证交互过程中对话内容 的一致性,对上下文的理解、对话控制和应答决策灵活自然.其推理机应用了多种与领域无关的 策略,具有较好的可移植性.
2003, 29(2): 284-295.
摘要:
输出调节指的是控制系统的输出,以达到渐近跟踪给定的轨线或渐近抑制干扰的目的. 对于线性系统,内模原理是解决这一问题的强有力的工具.在最近10年,非线性系统的输出调节 问题及内模原理成为国际非线性控制研究的前沿课题.该文的目的是对此问题给一综述介绍.
输出调节指的是控制系统的输出,以达到渐近跟踪给定的轨线或渐近抑制干扰的目的. 对于线性系统,内模原理是解决这一问题的强有力的工具.在最近10年,非线性系统的输出调节 问题及内模原理成为国际非线性控制研究的前沿课题.该文的目的是对此问题给一综述介绍.
2003, 29(2): 296-300.
摘要:
针对单机多产品多订单有序独立机器调整时间的订单排产问题,建立了以最小化订单 的提前和拖期罚值总和为优化目标的混合整数规划模型,分析了问题的NP-hard性和最优排序 中临近批组的优化特性,提出一个基于过滤束搜索的拟多项式时间算法,算法复杂性分析和仿真结 果验证了算法的有效性.
针对单机多产品多订单有序独立机器调整时间的订单排产问题,建立了以最小化订单 的提前和拖期罚值总和为优化目标的混合整数规划模型,分析了问题的NP-hard性和最优排序 中临近批组的优化特性,提出一个基于过滤束搜索的拟多项式时间算法,算法复杂性分析和仿真结 果验证了算法的有效性.
2003, 29(2): 301-305.
摘要:
针对非完整链式系统,导出了一种时变光滑反馈控制律,该控制律可以保证系统状态 全局指数收敛到原点,克服了以往控制律非光滑或虽光滑但却只能渐近镇定系统的缺陷.所得 控制律应用于移动机器人系统的镇定.
针对非完整链式系统,导出了一种时变光滑反馈控制律,该控制律可以保证系统状态 全局指数收敛到原点,克服了以往控制律非光滑或虽光滑但却只能渐近镇定系统的缺陷.所得 控制律应用于移动机器人系统的镇定.
2003, 29(2): 306-311.
摘要:
研究了采样数据系统的故障检测问题.关键在于通过引入算子来分别描述连续时间的 未知输入信号和故障信号对离散时间的残差信号的影响,从而把鲁棒性和灵敏度问题定义为一 个优化问题,并给出了相应的解.仿真例子验证了该方法的有效性.
研究了采样数据系统的故障检测问题.关键在于通过引入算子来分别描述连续时间的 未知输入信号和故障信号对离散时间的残差信号的影响,从而把鲁棒性和灵敏度问题定义为一 个优化问题,并给出了相应的解.仿真例子验证了该方法的有效性.
2003, 29(2): 312-317.
摘要:
研究了具有椭球集合描述的离散时间动态线性系统的状态估计问题.从提高计算的有 效性和可实现性的角度出发,通过在不同的更新阶段采用优化定界椭球(OBE)算法,提出了一 种新颖的解决状态估计的方法.通过与ROBP(recursive state bounding by parallelotopes)算法 和Kalman滤波的仿真比较,验证了本方法的性能.
研究了具有椭球集合描述的离散时间动态线性系统的状态估计问题.从提高计算的有 效性和可实现性的角度出发,通过在不同的更新阶段采用优化定界椭球(OBE)算法,提出了一 种新颖的解决状态估计的方法.通过与ROBP(recursive state bounding by parallelotopes)算法 和Kalman滤波的仿真比较,验证了本方法的性能.
2003, 29(2): 318-320.
摘要:
本文指出了《自动化学报》2001年27卷4期上刊登的文章"基于LMI的模糊动态系统 H∞输出反馈控制设计"中某些结论的不妥之处,并给出了修改.
本文指出了《自动化学报》2001年27卷4期上刊登的文章"基于LMI的模糊动态系统 H∞输出反馈控制设计"中某些结论的不妥之处,并给出了修改.
