2000年 第26卷 第2期
2000, 26(2): 145-153.
摘要:
研究不确定仿射非线性系统的输出反馈镇定,在允许系统存在某类非匹配不确定性 的情况下,为系统构造出动态输出反馈鲁棒控制器,使相应闭环系统渐近稳定,并给出吸引域 的估计.
研究不确定仿射非线性系统的输出反馈镇定,在允许系统存在某类非匹配不确定性 的情况下,为系统构造出动态输出反馈鲁棒控制器,使相应闭环系统渐近稳定,并给出吸引域 的估计.
2000, 26(2): 154-161.
摘要:
针对室外移动机器人的行驶特点,将车体模型划分为前轮转向模型、速度模型和位姿 模型三个部分.提出用模糊集合与神经网络相结合来建立车体前轮转向模型的方法.首先将对 前轮转向特性影响较大的行车速度模糊化,然后利用神经网络建立各模糊速度下的前轮转向模 型,最后由逆模糊化过程求得模型的实际输出.实验结果表明,该方法能较准确地反映车体的前 轮转向特性并具有鲁棒性强和易于实现的特点.
针对室外移动机器人的行驶特点,将车体模型划分为前轮转向模型、速度模型和位姿 模型三个部分.提出用模糊集合与神经网络相结合来建立车体前轮转向模型的方法.首先将对 前轮转向特性影响较大的行车速度模糊化,然后利用神经网络建立各模糊速度下的前轮转向模 型,最后由逆模糊化过程求得模型的实际输出.实验结果表明,该方法能较准确地反映车体的前 轮转向特性并具有鲁棒性强和易于实现的特点.
2000, 26(2): 162-168.
摘要:
研究多输入-多输出2D离散系统的变结构控制.针对已有方法难以应用到多输入-多 输出情形的不足,提出了拟滑动模新的概念.在新概念之下,将2D离散系统的变结构控制 问题转化为寻找一个既具有良好的运动品质又具有吸引性的滑动模问题,给出了滑动模及变 结构控制器的设计方案,并且获得了达到切换流形的ε领域的时间T的具体表达式,克服了 已有方法难以应用到多输入-多输出系统上的困难.
研究多输入-多输出2D离散系统的变结构控制.针对已有方法难以应用到多输入-多 输出情形的不足,提出了拟滑动模新的概念.在新概念之下,将2D离散系统的变结构控制 问题转化为寻找一个既具有良好的运动品质又具有吸引性的滑动模问题,给出了滑动模及变 结构控制器的设计方案,并且获得了达到切换流形的ε领域的时间T的具体表达式,克服了 已有方法难以应用到多输入-多输出系统上的困难.
2000, 26(2): 169-175.
摘要:
机器人化装配是一个复杂的动力学过程,在高速装配时不可避免地会对工件造成 损伤.为了寻求解决该问题的有效方法,根据采用阻抗控制方法推导出的装配过程的动力 学方程,提出了一种采用径向基函数网络(RBFN)来学习装配过程动力学的渐进学习机制和 通过梯度下降法调整阻抗参数的强化学习算法.数值仿真结果证明了该方法的有效性和渐 进学习的优越性.
机器人化装配是一个复杂的动力学过程,在高速装配时不可避免地会对工件造成 损伤.为了寻求解决该问题的有效方法,根据采用阻抗控制方法推导出的装配过程的动力 学方程,提出了一种采用径向基函数网络(RBFN)来学习装配过程动力学的渐进学习机制和 通过梯度下降法调整阻抗参数的强化学习算法.数值仿真结果证明了该方法的有效性和渐 进学习的优越性.
2000, 26(2): 176-183.
摘要:
针对一类平面双连杆受限柔性机器人臂提出一种混合位置/力控制方案,采用鲁棒变 结构控制策略对控制方案进行修正,以改善该柔性机器人系统的鲁棒性,控制机器人终端执行 器的位置和接触力.通过引入变结构鲁棒控制器,可确保输出跟踪误差在有限时间内收敛到零, 或一致终结有界.计算机仿真结果证明了这种控制方案的可行性和有效性.
针对一类平面双连杆受限柔性机器人臂提出一种混合位置/力控制方案,采用鲁棒变 结构控制策略对控制方案进行修正,以改善该柔性机器人系统的鲁棒性,控制机器人终端执行 器的位置和接触力.通过引入变结构鲁棒控制器,可确保输出跟踪误差在有限时间内收敛到零, 或一致终结有界.计算机仿真结果证明了这种控制方案的可行性和有效性.
2000, 26(2): 184-191.
摘要:
讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题,分析了离散趋 近律系数造成系统颤振的原因,给出了改进的离散趋近律,并利用它设计了变结构控制律,对 不确定部分建立灰色估计模型,估计出参数值.仿真结果表明该方法是可行的,有效地防止了 系统的颤振和不确定因素的影响.
讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题,分析了离散趋 近律系数造成系统颤振的原因,给出了改进的离散趋近律,并利用它设计了变结构控制律,对 不确定部分建立灰色估计模型,估计出参数值.仿真结果表明该方法是可行的,有效地防止了 系统的颤振和不确定因素的影响.
2000, 26(2): 192-198.
摘要:
研究一个由两个服务器串联而成的排队网络.每个服务器拥有其自己的到达顾客 群,到达顾客可以被接收或被拒绝进入系统.假设这个系统每接收一个顾客收到一个固定的 收益,同时为系统中的每个顾客每单位时间付一笔占位费.控制目标是根据系统的状态动态 地确定最优准入策略以保证系统平均利润最大.这个控制模型可以应用在通讯系统的流量控 制、Job shop及交通控制中.本文提出一模糊控制新方法解决这个问题.
研究一个由两个服务器串联而成的排队网络.每个服务器拥有其自己的到达顾客 群,到达顾客可以被接收或被拒绝进入系统.假设这个系统每接收一个顾客收到一个固定的 收益,同时为系统中的每个顾客每单位时间付一笔占位费.控制目标是根据系统的状态动态 地确定最优准入策略以保证系统平均利润最大.这个控制模型可以应用在通讯系统的流量控 制、Job shop及交通控制中.本文提出一模糊控制新方法解决这个问题.
2000, 26(2): 199-205.
摘要:
对线性部分已知、非线性部分未知的一类非线性系统,提出了一种新的状态观测器 的设计方法.首先针对线性部分设计线性观测器,随后在线性观测器中加入非线性补偿项.该 补偿项先由"反卷积"的方式确定,再用B-样条神经网络拟合.对三个非线性系统设计了观测 器,通过与已有的解析方法进行比较,说明了该方法的优越性.
对线性部分已知、非线性部分未知的一类非线性系统,提出了一种新的状态观测器 的设计方法.首先针对线性部分设计线性观测器,随后在线性观测器中加入非线性补偿项.该 补偿项先由"反卷积"的方式确定,再用B-样条神经网络拟合.对三个非线性系统设计了观测 器,通过与已有的解析方法进行比较,说明了该方法的优越性.
2000, 26(2): 206-211.
摘要:
根据多元Fourier变换理论提出一种多元函数的积分变换方法.据此讨论一类模糊 神经网络作为函数逼近器时的逼近误差与其结构关系,得到模糊神经网络的逼近误差与其隐 含层的节点数成反比的结论.并论证了模糊神经网络的函数逼近精度与输入变量数无关.
根据多元Fourier变换理论提出一种多元函数的积分变换方法.据此讨论一类模糊 神经网络作为函数逼近器时的逼近误差与其结构关系,得到模糊神经网络的逼近误差与其隐 含层的节点数成反比的结论.并论证了模糊神经网络的函数逼近精度与输入变量数无关.
2000, 26(2): 212-218.
摘要:
基于视皮层简单细胞的Gabor函数模型,仿照视皮层的朝向柱结构,并辅以模式增 强和处理网络,构造了一个具有拟神经组织的边缘检测模型.模拟结果显示,其检测能力与 平滑-空间导数型边缘检测算法相当.分析表明,这个基于早期边缘检测器概念的模型与平 滑-空间导数型算法在检测机理上是一致的.模型为用光学-电子方法和人工神经网络实现 边缘检测提供了一个原型.
基于视皮层简单细胞的Gabor函数模型,仿照视皮层的朝向柱结构,并辅以模式增 强和处理网络,构造了一个具有拟神经组织的边缘检测模型.模拟结果显示,其检测能力与 平滑-空间导数型边缘检测算法相当.分析表明,这个基于早期边缘检测器概念的模型与平 滑-空间导数型算法在检测机理上是一致的.模型为用光学-电子方法和人工神经网络实现 边缘检测提供了一个原型.
2000, 26(2): 219-225.
摘要:
针对中厚钢板加速冷却过程,钢板入口温度波动大,钢板终冷温度难以实现闭环控 制等特点,首先将RBP(Radial Basis Functions)神经网络与优化设定技术相结合应用到加速 冷却系统中,提出了加速冷却控制系统中基于RBF神经网络的每幕流量的控冷模型.仿真实 验表明:该控冷模型能够实现对钢板加速冷却过程的有效控制.
针对中厚钢板加速冷却过程,钢板入口温度波动大,钢板终冷温度难以实现闭环控 制等特点,首先将RBP(Radial Basis Functions)神经网络与优化设定技术相结合应用到加速 冷却系统中,提出了加速冷却控制系统中基于RBF神经网络的每幕流量的控冷模型.仿真实 验表明:该控冷模型能够实现对钢板加速冷却过程的有效控制.
2000, 26(2): 226-232.
摘要:
焦炉配煤炼焦过程是存在诸多不确定性、无法用数学模型描述的复杂工业过程,传 统控制方法难以实施控制.根据焦化理论和生产所获工业数据构造数学模型,以群体专家经 验得到的定性知识构成规则模型,将解析的数学模型与基于知识的规则模型相结合,采用定 性定量综合集成方法,建立焦炭质量预测模型,提出了配煤比计算的实用算法,并实时控制配 煤流量.系统于1994年正式投入工厂运行,焦炭质量预测精度达到95％,配煤准确率达到 97％.工业运行结果证明了方法的有效性.
焦炉配煤炼焦过程是存在诸多不确定性、无法用数学模型描述的复杂工业过程,传 统控制方法难以实施控制.根据焦化理论和生产所获工业数据构造数学模型,以群体专家经 验得到的定性知识构成规则模型,将解析的数学模型与基于知识的规则模型相结合,采用定 性定量综合集成方法,建立焦炭质量预测模型,提出了配煤比计算的实用算法,并实时控制配 煤流量.系统于1994年正式投入工厂运行,焦炭质量预测精度达到95％,配煤准确率达到 97％.工业运行结果证明了方法的有效性.
2000, 26(2): 233-239.
摘要:
提出基于三维Hopfield人工神经网络模型的遥感信息分类综合算法将遥感图象分 类与分类结果平滑过程有机地结合在一起,并方便地引入了经验知识指导网络进化.实验表 明该方法可明显提高森林类型划分、土地利用调查等遥感应用专题的分类精度.
提出基于三维Hopfield人工神经网络模型的遥感信息分类综合算法将遥感图象分 类与分类结果平滑过程有机地结合在一起,并方便地引入了经验知识指导网络进化.实验表 明该方法可明显提高森林类型划分、土地利用调查等遥感应用专题的分类精度.
2000, 26(2): 240-244.
摘要:
应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型和白噪声估值器,由非递推状 态估值器的递推变形,提出了广义系统的ARMA稳态最优递推状态估值器.它们具有 Wiener滤波器形式,可处理带奇异状态转移阵和/或带相关噪声的广义系统,可统一处理滤 波、平滑和预报问题,且可统一处理广义和非广义系统状态估计问题.仿真例子说明了其有效 性.
应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型和白噪声估值器,由非递推状 态估值器的递推变形,提出了广义系统的ARMA稳态最优递推状态估值器.它们具有 Wiener滤波器形式,可处理带奇异状态转移阵和/或带相关噪声的广义系统,可统一处理滤 波、平滑和预报问题,且可统一处理广义和非广义系统状态估计问题.仿真例子说明了其有效 性.
2000, 26(2): 245-249.
摘要:
考虑了同时具有状态和输入时滞线性定常系统的H∞镇定问题.基于动态耗散理论 和微分对策原理,通过采用带积分项的储存函数,对系统的状态反馈控制器和基于观测器的 输出反馈设计问题进行了处理.它们的可解充分条件可以化为与时滞相关的矩阵不等式和 Riccati方程的形式.得到的与时滞相关的状态反馈控制律和基于观测器的输出反馈控制律 都能使闭环系统内稳且具有H∞干扰衰减.
考虑了同时具有状态和输入时滞线性定常系统的H∞镇定问题.基于动态耗散理论 和微分对策原理,通过采用带积分项的储存函数,对系统的状态反馈控制器和基于观测器的 输出反馈设计问题进行了处理.它们的可解充分条件可以化为与时滞相关的矩阵不等式和 Riccati方程的形式.得到的与时滞相关的状态反馈控制律和基于观测器的输出反馈控制律 都能使闭环系统内稳且具有H∞干扰衰减.
2000, 26(2): 250-253.
摘要:
提出一种通过对象输出预测实现对角优化解耦的补偿器设计方法,给出了该补偿器 的解耦算式.此预测优化解耦补偿器有别于传统的动态或静态解耦补偿方法,适用于具有非 最小相位特性的众多多变量系统的解耦补偿,具有较好的稳定性和可实现性.同时给出了仿 真实验结果.
提出一种通过对象输出预测实现对角优化解耦的补偿器设计方法,给出了该补偿器 的解耦算式.此预测优化解耦补偿器有别于传统的动态或静态解耦补偿方法,适用于具有非 最小相位特性的众多多变量系统的解耦补偿,具有较好的稳定性和可实现性.同时给出了仿 真实验结果.
2000, 26(2): 254-257.
摘要:
对于基变量具有对称性的一类确定非完整动力学系统,直接基于该系统模型,利用 滑动模态的方法设计了指数镇定控制器,得到了状态空间中的一个区域.当系统初始状态位 于该区域内时,系统状态是指数收敛的,而当初始状态不在该区域内时,可用非零的开环常值 控制使系统状态在有限时间内进入这一区域.因此,它是一种简洁的全局镇定律.最后,用仿 真结果验证了这一方法的有效性.
对于基变量具有对称性的一类确定非完整动力学系统,直接基于该系统模型,利用 滑动模态的方法设计了指数镇定控制器,得到了状态空间中的一个区域.当系统初始状态位 于该区域内时,系统状态是指数收敛的,而当初始状态不在该区域内时,可用非零的开环常值 控制使系统状态在有限时间内进入这一区域.因此,它是一种简洁的全局镇定律.最后,用仿 真结果验证了这一方法的有效性.
2000, 26(2): 258-262.
摘要:
研究了带有公共交货期的并行多机提前/拖后调度问题.提出了一种混合遗传算法 方法,以便于确定公共交货期和每台机器上加工的任务代号及其加工顺序,即找到一个最优 公共交货期和最优调度,使加工完所有任务后交货期安排的成本、提前交货成本和拖后交货 成本的总和最小.数值计算结果表明了该混合遗传算法优于启发式算法,并能适用于较大规 模并行多机提前/拖后调度问题.算法计算量小,鲁棒性强.
研究了带有公共交货期的并行多机提前/拖后调度问题.提出了一种混合遗传算法 方法,以便于确定公共交货期和每台机器上加工的任务代号及其加工顺序,即找到一个最优 公共交货期和最优调度,使加工完所有任务后交货期安排的成本、提前交货成本和拖后交货 成本的总和最小.数值计算结果表明了该混合遗传算法优于启发式算法,并能适用于较大规 模并行多机提前/拖后调度问题.算法计算量小,鲁棒性强.
2000, 26(2): 263-266.
摘要:
用线性矩阵不等式(LMI)方法研究大系统分散H2/H∞控制问题,提出了存在分散 H2/H∞状态反馈控制器的参数化定理和两种基于LMI的设计方法:直接LMI方法和迭代LMI (ILMI)方法.所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环系统的H2/H∞性 能指标,示例说明了该算法的应用.
用线性矩阵不等式(LMI)方法研究大系统分散H2/H∞控制问题,提出了存在分散 H2/H∞状态反馈控制器的参数化定理和两种基于LMI的设计方法:直接LMI方法和迭代LMI (ILMI)方法.所获得的控制器具有块对角结构,闭环系统稳定且能优化闭环系统的H2/H∞性 能指标,示例说明了该算法的应用.
2000, 26(2): 267-273.
摘要:
推导了基于远程预报辨识的非线性广义预测控制算法.该算法在辨识基于Hammer-stein 模型的非线性过程时,采用了预测控制算法中远程预报的思想,并在广义预测控制器的设 计上采用了新的优化指标,这就使辨识机制与控制机制有机地结合起来,对系统的阶次不确定 有很好的鲁棒性.
推导了基于远程预报辨识的非线性广义预测控制算法.该算法在辨识基于Hammer-stein 模型的非线性过程时,采用了预测控制算法中远程预报的思想,并在广义预测控制器的设 计上采用了新的优化指标,这就使辨识机制与控制机制有机地结合起来,对系统的阶次不确定 有很好的鲁棒性.
