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2004年  第30卷  第4期

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论文与报告
基于分块技术的相位展开算法
王风, PRINET Veronique, 马颂德, 吴刚
2004, 30(4): 481-486.
摘要:
对干涉相位图的相位展开是干涉合成孔径雷达处理过程中的重要步骤,也是干涉合成 孔径雷达理论与应用研究的难点所在.在充分利用干涉相位图中的干涉条纹信息的基础上,提出 了一种基于分块技术的相位展开算法.首先对干涉相位图做了分块处理,块是由干涉条纹线和图 像边界线组成的一个封闭的区域,在一个块内不存在相位跳跃,即在块内的相位展开已经完成. 在下一步对全图做相位展开时,再逐块进行.最后通过后处理技术进行错误校正.通过对真实数 据的实验和与传统方法的比较,证实了算法的有效性和稳定性.
单幅图像测量的一种新方法
黄凤荣, 胡占义, 吴毅红
2004, 30(4): 487-495.
摘要:
本文方法表明,由一空间平面(参考平面)与其图像间的单应性矩阵(Homography)不仅 此参考平面上的距离可以测量,而且可以测量与此参考平面垂直的平面上的距离.同时,分别位 于两平面上的点间的距离也可以测量.这样就可以得到关于场景的更多的几何信息,此结果是在 前人的基础上又向前跨了一步.另外,本文提出一种新的基于平面单应性矩阵的摄像机标定方 法.模拟和真实图像试验均表明本文方法是可行的,并得到了令人满意的结果.
基于LMI的μ方法及其在电力系统中的应用
富饶, 黄琳
2004, 30(4): 496-506.
摘要:
提出了一个新的基于linear matrix inequality(LMI)的混合结构奇异值(μ)分析与综合 方法,通过采用S-过程,将Robust LMI形式的判据简化,得到了可验证的基于LMI的μ分析综 合判据.该判据是基于状态空间描述的,从而消除了频率扫描过程和频率响应曲线拟合过程并 具有更好的数值性态.将该方法应用于典型电力系统励磁控制的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器 的设计中,数值仿真结果同现有AVR+PSS控制器的结果所做比较表明该方法的有效性.
Hopfield-型网络求解优化问题的一般演化规则
邱深山, 邓飞其, 刘永清
2004, 30(4): 507-515.
摘要:
基于离散Hopfield-型网络和延迟离散Hopfield-型网络求解优化问题提出了两种一般 演化规则,演化序列的动态阈值是这些规则的重要特征,并获得了收敛性定理.推广了已有的 离散Hopfield-型网络和延迟离散Hopfield-型网络的收敛性结果,给出了能量函数局部极大值 点与延迟离散Hopfield-型网络的稳定态的关系的充分必要条件.鉴于延迟离散Hopfield-型网 络更有效地应用于优化计算问题,给出了一般分解策略.实验表明与离散Hopfield-型网络的 算法相比,文中提出的算法既有较高的收敛率又缩短了演化时间
一种递归神经网络的快速并行算法
李鸿儒, 顾树生
2004, 30(4): 516-522.
摘要:
针对递归神经网络BP(Back Propagation)学习算法收敛慢的缺陷,提出一种新的递归 神经网络快速并行学习算法.首先,引入递推预报误差(RPE)学习算法,并且证明了其稳定性; 进一步地,为了克服RPE算法集中运算的不足,设计完整的并行结构算法.本算法将计算分配 到神经网络中的每个神经元,完全符合神经网络的并行结构特点,也利于硬件实现.仿真结果表 明,该算法比传统的递归BP学习算法具有更好的收敛性能.理论分析和仿真实验证明,该算法 与RPE集中运算算法相比可以大大节省计算时间.
一个新的界实准则的线性矩阵不等式表示
李彤, 贾英民
2004, 30(4): 523-529.
摘要:
利用描述系统方法对状态空间系统的H∞性能进行分析,得到了一个新的界实准则的 线性矩阵不等式表示,该表示所具有的分离结构在分析多面体不确定系统的鲁棒性能时,可以 有效地减少分析过程的保守性.与存在的同类结果相比,克服了一些理论和数值计算上的不足. 两个数值例子说明了该方法的有效性.
线性周期系统特征指数的配置
王平, 李铁寿, 吴宏鑫
2004, 30(4): 530-538.
摘要:
线性周期系统的稳定性完全由它的特征指数决定,该文研究如何配置线性周期系统的 特征指数,为了配置特征指数,首先需要用旋转变换将原系统化简成块能控标准形.在块能控标 准形的基础上文中提出一种设计周期状态反馈的方法,可以任意配置线性周期系统的特征指 数.文章还给出了一个线性周期系统特征指数可以任意配置的充分条件.此设计方法曾应用于 磁控小卫星的控制器设计,仿真结果表明,采用该文提出的设计方法控制线性周期系统是非常 有效的.
具有混合动态约束的生产系统优化调度新算法
翟桥柱, 管晓宏, 郭燕, 孙岚, 范炜
2004, 30(4): 539-546.
摘要:
研究具有混合动态约束的生产系统优化调度问题.在Lagrange松弛法框架下,求解包 含混合动态约束的子问题仍然十分复杂,许多算法只能求得子问题的近似解,降低了Lagrange 松弛法的有效性.文中提出了一种新的离散状态定义方法,解除了子问题中离散决策变量与连 续决策变量的耦合.在此基础上结合动态规划思想,提出了一种新算法,在保证整体最优性的前 提下,可以同时对离散和连续状态分别寻优,对算法复杂性进行了初步分析,新算法效率高且可 以得到子问题的精确解.电力系统调度问题的数值算例验证了新算法的有效性.
不确定非线性系统的鲁棒稳定性分析
董海荣, 耿志勇, 黄琳
2004, 30(4): 547-553.
摘要:
基于泛函分析和算子理论的方法,从输入输出的角度研究了一类不确定反馈非线性系 统的鲁棒稳定性问题.利用K类函数分别描述非线性不确定环节和非线性系统的算子增益,对 非线性反馈互联不确定系统的鲁棒稳定性问题进行了研究.接着利用小增益条件的形式进行等 价变化,就可将反馈不确定非线性系统的稳定性条件转化成系统非线性算子的范数条件.并通 过举例证明了该方法的有效性.
短文
基于声信号小波包分析的故障诊断
吕琛, 王桂增, 邱庆刚
2004, 30(4): 554-559.
摘要:
为了避免传统的基于振动信号的内燃机主轴承磨损故障诊断中安装传感器以及提取 故障特征频率的麻烦,提出了一种基于内燃机工作声信号小波包图像处理的方法.通过该方法, 可以得到含有内燃机主轴承间隙磨损状态的时频信息,定义出各个标准故障状态的时-频分布 图,建立了基于图像匹配技术的内燃机主轴承磨损故障诊断模型.通过比较待诊断时频分布图 与所有故障模式时频分布图的欧氏距离,可以判断出轴承的间隙磨损状态.结果表明此方法简 单有效、状态信息利用充分.
一种基于滤波参数在线辨识的鲁棒自适应滤波器
安德玺, 梁彦, 周东华
2004, 30(4): 560-566.
摘要:
针对一类未建模动态和扰动下的非线性随机系统的状态估计问题,提出了一种基于 滤波参数在线辨识的鲁棒自适应滤波器.该算法通过极小化状态估计误差的方差同时正交化 相邻时刻的滤波残差,在线辨识状态预报误差和滤波残差的协方差,实现了对未建模动态和扰 动的自适应动态补偿,因此对未建模扰动具有很强的鲁棒性.仿真中研究了一个非线性随机时 滞系统,其参数存在缓变和突变,时滞会多次跳变,量测噪声发生了均值漂移和方差突变.算法 对时滞和参数的联合估计效果令人满意.
混杂系统滚动时域状态反馈预测控制研究与实现
李秀改, 高东杰
2004, 30(4): 567-571.
摘要:
分析了混杂系统混合逻辑动态建模机理,提出混杂系统基于滚动时域状态反馈预测控 制策略,并对滚动时域状态估计器的收敛性进行了研究.仿真实例验证了滚动时域状态反馈预 测控制策略的有效性.
行为控制月球车路径规划技术
居鹤华, 崔平远, 崔祜祷
2004, 30(4): 572-577.
摘要:
提出了一种新的路径规划方法即自主行为路径规划方法.该方法能够自动构造大范围 自然环境下与路径规划任务相关的一类拓扑结构,从而大大地提高自然环境下月球车路径规划 速度.该方法在Tangent-Bug切线法基础上引入一组自适应行为来构造切线拓扑图,它是人工 路径规划行为的模仿,克服了计算几何路径规划方法非线性计算时间的不足.文中给出了相关 定义、定理、算法及真实环境下的仿真结果.
基于T-S模糊性能评估器的非线性系统跟踪控制器设计
黎明, 张化光, 王成红
2004, 30(4): 578-582.
摘要:
讨论了一类非线性系统的H∞状态反馈跟踪控制器设计问题.区别于传统的模糊控制 设计方法,该文提出的控制策略由模糊性能评估器(FPE)和控制器(FC)两部分组成.模糊性能 评估器为模糊模型和控制策略提供了一种校验方法,可以间接地判断闭环控制的效果,从而提 供了一种模糊控制系统无损调试的新方法.文中以线性矩阵不等式组(LMIs)的形式,给出了模 糊性能评估器和控制器存在的充分条件.
减链约束多处理器任务在三处理器中的调度
杨根科, 吴智铭, 陈贇
2004, 30(4): 583-587.
摘要:
研究三个并行处理器环境中,具有递减链约束的多处理器任务的调度问题,调度目标 是最小化总处理时间,假设单项任务需单位处理时间.首先给出了减链调度问题的最优化性质 与条件,并说明了减链调度问题仍然是NP难的.随后基于两段flow-shop问题的Johnson's算 法的修正和减链调度问题最优化性质,提出了一个启发式算法,并从分析和仿真计算两方面说 明该算法是有效的和高效的.
不确定广义系统的最优保性能控制
熊军林, 张庆灵
2004, 30(4): 588-591.
摘要:
该文讨论不确定广义系统的最优保性能控制问题.给出了不确定广义系统保性能控 制器的两种设计方法:一是代数Riccati方程方法,给出了参数化的控制器;另一个是线性矩阵 不等式方法,给出了在使性能函数上界最小的意义下,最优控制器的设计算法,用实例演示了 该方法的有效性.
非线性不确定状态时滞系统的鲁棒H∞滤波
蔡云泽, 何星, 许晓鸣, 张卫东
2004, 30(4): 592-596.
摘要:
研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题,其中系统的参 数不确定性是时变和模有界的,非线性的扰动受有界条件约束.针对连续系统和离散系统两种 情况,分别选取合适的Lyapunov函数分析了使滤波系统渐近稳定,且从噪声输入到误差输出的 传递函数的H∞范数小于指定上界的充分条件,然后通过两个代数Riccati方程的正定解参数化 表示了该滤波器.滤波器的设计过程和结构均是与状态时滞的大小、非线性扰动以及不确定性 参数无关的.
基于Server Push技术的机器人远程控制方法研究
李晓明, 杨灿军, 陈鹰
2004, 30(4): 597-600.
摘要:
提出了一种基于Server Push技术(服务器推技术)实现的机器人远程控制方法,并利 用该方法建立了一种新型的开放的基于Internet的机器人远程控制系统模型.该模型实现了实 时的远程数据采集及高速的控制信号响应,更适合进行在线实时机器人远程控制.基于该系统, 完成了以六自由度关节机器人为对象的远程控制试验,试验表明该模型系统在信号采集的实时 性、控制指令响应时间等系统参数均优于传统系统.
基于自适应观测器的一类非线性系统鲁棒故障诊断
贾明兴, 王福利, 毛志忠
2004, 30(4): 601-607.
摘要:
针对一类含有不确定性的非线性系统,对于执行器故障情形,提出了一种新的鲁棒故 障诊断方法.首先设计了自适应观测器结构,并利用最小二乘法给出了故障估计递推算法.对系 统中的不确定性,算法中采用域值处理技术以实现鲁棒故障估计.在此基础上,分析了该方法的 鲁棒性,可检测性和稳定性.最后,给出了仿真实例,结果证明了该方法的有效性.
MLVQ网络聚类算法
闫德勤, 迟忠先, 王军
2004, 30(4): 608-612.
摘要:
讨论了关于改进LVQ聚类网络的理论与算法.为克服LVQ网络聚类算法对初值敏 感的问题广义学习矢量量化(GLVQ)网络算法对LVQ算法进行了改进,但GLVQ算法性能不 稳定.GLVQ-F是对GLVQ网络算法的修改,但GLVQ-F算法仍存在对初值的敏感问题.分 析了GLVQ-F网络算法对初值敏感的原因以及算法不稳定的理论缺陷,改进了算法理论并给 出了一种新的改进的网络算法(MLVQ).实验结果表明新的算法解决了原有算法所存在的问 题,而且性能稳定.
非线性系统降维观测器设计
朱芳来, 韩正之
2004, 30(4): 613-618.
摘要:
对Lipschitz非线性系统降维观测器进行了讨论.首先考虑了降维观测器存在之条件, 然后给出了此条件下的降维观测器的具体设计方法,该设计方法基于与非线性函数的Lipschitz 常数有关的代数Riccati不等式的求解.最后,针对一个具体实际控制模型的仿真,验证了文中 所提出之方法的实用性.
航材消耗广义加权函数比例平均组合预测模型
万玉成, 何亚群, 盛昭瀚
2004, 30(4): 619-623.
摘要:
提出一种新的组合预测模型--广义加权函数比例平均组合预测模型,并利用二次规 划算法给出其加权系数的参数估计方法.同时,针对航材消耗的季节性与波动性特点,建立了航 材消耗预测的灰色系统模型与神经网络模型,最后建立了基于灰色系统与神经网络的航材消耗 广义加权函数比例平均组合预测模型并以实例说明了其预测效果.
中立型线性时滞系统的时滞相关稳定性
张先明, 吴敏, 何勇
2004, 30(4): 624-628.
摘要:
讨论中立型线性时滞系统的时滞相关稳定性.首先将中立型系统转化为广义系统,然 后利用Lyapunov-Krasovskii V泛函方法,在处理V的导数时,不进行放大估计,而通过引入一 些恰当的0项,构造多个LMI,从而获得基于多个LMI的时滞相关稳定充分条件.最后的数值 例子说明所得的结论较已有文献具有较小的保守性.
遗传算法与蚂蚁算法融合的马尔可夫收敛性分析
丁建立, 陈增强, 袁著祉
2004, 30(4): 629-634.
摘要:
遗传算法具有快速随机的全局搜索能力,但不能很好地利用系统的反馈信息.蚂蚁系 统是一种并行的分布式正反馈系统,但初始求解速度慢.遗传算法与蚂蚁算法的融合,优势互 补.基于上述思想,提出遗传算法与蚂蚁算法融合的模型与方法,对该方法的收敛性进行了马尔 可夫理论分析,并证明其优化解满意值序列是单调不增的和收敛的.且对NP-hard问题中的30 城市TSP和中国CHNl44城市TSP两个实例进行了实验分析,仿真数据表明该方法不仅是一 个逐步收敛的过程,而且求解速度和求解效果都非常好.
一类不确定切换组合系统的分散H∞鲁棒镇定
聂宏, 赵军
2004, 30(4): 635-640.
摘要:
主要研究一类不确定切换组合系统H∞意义下鲁棒稳定性问题,利用单Lyapunov函 数和多Lyapunov函数技术,给出了使这类系统渐近稳定且具有H∞扰动衰减度的两种分散切 换律的设计方案.