2012年 第38卷 第2期
2012, 38(2): 145-155.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00145
摘要:
受控拉格朗日函数(Controlled Lagrangians, CL)方法是一种以能量观点设计简单力学系统镇定控制律的方法. 自1997年正式提出以来, CL法在理论及应用上都得到了发展. 理论上包括研究CL法的可行性,针对特定类系统简化CL法设计, 利用CL法解决镇定之外的控制问题. 应用上主要是将CL法用于多种实际力学系统, 尤其是欠驱动力学系统的控制. 本综述将介绍CL法的主要思想与理论; 回顾各控制研究团队所作理论与应用推广; 讨论关于CL法一些尚存的问题 以及未来研究方向.
受控拉格朗日函数(Controlled Lagrangians, CL)方法是一种以能量观点设计简单力学系统镇定控制律的方法. 自1997年正式提出以来, CL法在理论及应用上都得到了发展. 理论上包括研究CL法的可行性,针对特定类系统简化CL法设计, 利用CL法解决镇定之外的控制问题. 应用上主要是将CL法用于多种实际力学系统, 尤其是欠驱动力学系统的控制. 本综述将介绍CL法的主要思想与理论; 回顾各控制研究团队所作理论与应用推广; 讨论关于CL法一些尚存的问题 以及未来研究方向.
2012, 38(2): 156-174.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00156
摘要:
多率系统Kalman滤波算法是多率采样系统中对多源观测进行融合的重要手段. 基于化工过程的多率采样特点, 给出了多率Kalman滤波算法, 分析了该算法在模型失配情况下的鲁棒性. 在给定的假设条件下, 通过对滤波误差变化规律的分析, 给出了多率Kalman滤波稳定与发散的基本判定方法. 针对一类典型系统, 推导出了滤波稳定与发散判据. 通过仿真对该判据进行了验证, 仿真结果表明所提出的滤波鲁棒性分析方法可以用于算法的实际应用.
多率系统Kalman滤波算法是多率采样系统中对多源观测进行融合的重要手段. 基于化工过程的多率采样特点, 给出了多率Kalman滤波算法, 分析了该算法在模型失配情况下的鲁棒性. 在给定的假设条件下, 通过对滤波误差变化规律的分析, 给出了多率Kalman滤波稳定与发散的基本判定方法. 针对一类典型系统, 推导出了滤波稳定与发散判据. 通过仿真对该判据进行了验证, 仿真结果表明所提出的滤波鲁棒性分析方法可以用于算法的实际应用.
2012, 38(2): 175-182.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00175
摘要:
针对同元阶次在0和1之间的区间分数阶系统,提出了类似Kharitonov定理的鲁棒稳定性判别准则. 研究了区间分数阶系统分母的主分支函数值集不包含原点所需满足的条件.根据除零原理, 给出了区间分数阶系统鲁棒稳定的顶点和棱边条件. 定义了由分母函数系数构成的矩阵,通过检验矩阵是否在负实轴上存在特征值来检验棱边条件. 最后,通过对两个数值算例的分析说明了这种方法的有效性.
针对同元阶次在0和1之间的区间分数阶系统,提出了类似Kharitonov定理的鲁棒稳定性判别准则. 研究了区间分数阶系统分母的主分支函数值集不包含原点所需满足的条件.根据除零原理, 给出了区间分数阶系统鲁棒稳定的顶点和棱边条件. 定义了由分母函数系数构成的矩阵,通过检验矩阵是否在负实轴上存在特征值来检验棱边条件. 最后,通过对两个数值算例的分析说明了这种方法的有效性.
2012, 38(2): 183-196.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00183
摘要:
针对局部全局前馈递归动态神经网络的稳定性问题提出了一种新的采用极点配置稳定方法的局部递归全局前馈(Locally recurrent global forward, LRGF)神经网络. 由于动态神经元的极点有存在于实轴上和一对共轭复数极点两种情况, 为了避免神经元无限脉冲响应滤波器(Infinite impulse response filter, IIR)的系数投影到稳定区域的复杂性, 构造的神经网络将动态神经元分成实数极点IIR和共轭复数极点IIR两部分, 通过函数权值的方法将这两部分加权输出.同时针对这种新的神经网络采用了梯度下降的学习算法. 通过仿真对本文提出的神经网络的可靠性和有效性进行验证,并分析这种新的神经网络在稳定投影计算上的复杂度.
针对局部全局前馈递归动态神经网络的稳定性问题提出了一种新的采用极点配置稳定方法的局部递归全局前馈(Locally recurrent global forward, LRGF)神经网络. 由于动态神经元的极点有存在于实轴上和一对共轭复数极点两种情况, 为了避免神经元无限脉冲响应滤波器(Infinite impulse response filter, IIR)的系数投影到稳定区域的复杂性, 构造的神经网络将动态神经元分成实数极点IIR和共轭复数极点IIR两部分, 通过函数权值的方法将这两部分加权输出.同时针对这种新的神经网络采用了梯度下降的学习算法. 通过仿真对本文提出的神经网络的可靠性和有效性进行验证,并分析这种新的神经网络在稳定投影计算上的复杂度.
2012, 38(2): 197-205.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00197
摘要:
针对目前非线性随机系统控制方法的设计复杂、 计算成本高以及缺乏稳定性或收敛性证明等缺点, 提出了一种全新的基于等效非线性系统法求近似稳态解的思想设计的非线性随机系统的反馈控制, 使受控系统输出的稳态概率密度函数逼近事先给定的目标概率密度函数. 利用 Lyapunov 函数法证明了受控系统的收敛性. 数学仿真结果证明了这种方法的可行性和正确性.
针对目前非线性随机系统控制方法的设计复杂、 计算成本高以及缺乏稳定性或收敛性证明等缺点, 提出了一种全新的基于等效非线性系统法求近似稳态解的思想设计的非线性随机系统的反馈控制, 使受控系统输出的稳态概率密度函数逼近事先给定的目标概率密度函数. 利用 Lyapunov 函数法证明了受控系统的收敛性. 数学仿真结果证明了这种方法的可行性和正确性.
2012, 38(2): 206-212.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00206
摘要:
全面分析、研究并实现了一种基于相位控制的硅微机械陀螺(Silicon micromechanical gyroscope, SMG)驱动控制技术. 分析了硅微陀螺驱动模态的动力学特性,阐述了相位控制方案的基本原理; 在此基础上建立了控制环路,采用自激振荡理论分析了其稳定性; 建立了环路的相位模型,引入特异因子实现相位控制误差到频率差 (工作频率与驱动模态谐振频率之差)的转换; 建立了对应于相位控制环路的频率模型,当环路滤波器为一阶模型时, 与传递函数为二阶的信号跟踪锁相环(Phase locked loop, PLL)不同,总的闭环模型仅为一阶; 最后基于FPGA平台,采用线性鉴相方式设计了数字化相位控制环路, 并结合幅值控制实现了双闭环驱动控制电路.测试结果表明, 该方案可实现硅微陀螺驱动端的高精度控制.
全面分析、研究并实现了一种基于相位控制的硅微机械陀螺(Silicon micromechanical gyroscope, SMG)驱动控制技术. 分析了硅微陀螺驱动模态的动力学特性,阐述了相位控制方案的基本原理; 在此基础上建立了控制环路,采用自激振荡理论分析了其稳定性; 建立了环路的相位模型,引入特异因子实现相位控制误差到频率差 (工作频率与驱动模态谐振频率之差)的转换; 建立了对应于相位控制环路的频率模型,当环路滤波器为一阶模型时, 与传递函数为二阶的信号跟踪锁相环(Phase locked loop, PLL)不同,总的闭环模型仅为一阶; 最后基于FPGA平台,采用线性鉴相方式设计了数字化相位控制环路, 并结合幅值控制实现了双闭环驱动控制电路.测试结果表明, 该方案可实现硅微陀螺驱动端的高精度控制.
2012, 38(2): 213-219.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00213
摘要:
空间一组平行直线在图像平面上所成的像的交点称为消失点. 消失点可以提供大量的场景三维结构信息. 本文提出一种新的优化的消失点估计方法. 该方法基于随机采样一致算法(Random sample consensus, RANSAC)对图像空间中的线段进行聚类, 通过最小化Sampson误差获得消失点的极大似然估计(Maximum likelihood estimation, MLE). 该方法不需要预知摄像机参数及直线的三维位置信息. 为了对该算法进行定量评估, 构造了基于反向传播的消失点误差传递模型. 实验结果验证了本文提出算法的有效性.
空间一组平行直线在图像平面上所成的像的交点称为消失点. 消失点可以提供大量的场景三维结构信息. 本文提出一种新的优化的消失点估计方法. 该方法基于随机采样一致算法(Random sample consensus, RANSAC)对图像空间中的线段进行聚类, 通过最小化Sampson误差获得消失点的极大似然估计(Maximum likelihood estimation, MLE). 该方法不需要预知摄像机参数及直线的三维位置信息. 为了对该算法进行定量评估, 构造了基于反向传播的消失点误差传递模型. 实验结果验证了本文提出算法的有效性.
2012, 38(2): 220-228.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00220
摘要:
在区间直觉模糊集(Interval-valued intuitionistic fuzzy set, IVIFS)的框架内,重点研究了属性权重在一定约束条件下和属性权重完全未知的 多属性群决策问题.首先利用区间直觉模糊集成算子获得方案在属性上的综合区间直觉模糊决策矩阵,进一步依据逼近理想解排序法(Technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS) 的思想计算候选方案和理想方案的加权距离,最后确定方案排序.其中针对属性权重在一定约束条件下的决策问题,提出了基于 区间直觉模糊集精确度函数的线性规划方法,用以解决属性权重求解问题.针对属性权重完全未知的决策问题,首先定义了区间直觉 模糊熵,其次通过熵衡量每一属性所含的信息量来求解属性权重.实验结果验证了决策方法的有效性和可行性.
在区间直觉模糊集(Interval-valued intuitionistic fuzzy set, IVIFS)的框架内,重点研究了属性权重在一定约束条件下和属性权重完全未知的 多属性群决策问题.首先利用区间直觉模糊集成算子获得方案在属性上的综合区间直觉模糊决策矩阵,进一步依据逼近理想解排序法(Technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS) 的思想计算候选方案和理想方案的加权距离,最后确定方案排序.其中针对属性权重在一定约束条件下的决策问题,提出了基于 区间直觉模糊集精确度函数的线性规划方法,用以解决属性权重求解问题.针对属性权重完全未知的决策问题,首先定义了区间直觉 模糊熵,其次通过熵衡量每一属性所含的信息量来求解属性权重.实验结果验证了决策方法的有效性和可行性.
2012, 38(2): 229-235.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00229
摘要:
概念语义相似度已广泛应用于 Web 服务发现、本体映射等领域, 但现有的概念语义相似度计算方法对概念间语义相似程度的区分不够细致. 本文从本体结构出发, 首先提出了自底向上的本体概念出现概率计算方法, 并在此基础上改进了基于节点信息量的概念语义相似性度量方法; 然后又设计了基于边计算的本体概念语义相似度计算方法; 最后对上述两种方法线性加权, 提出了一种加权的本体概念语义相似度计算方法. 实验结果表明该方法能进一步正确区分本体中父子概念及兄弟概念间的相似程度.
概念语义相似度已广泛应用于 Web 服务发现、本体映射等领域, 但现有的概念语义相似度计算方法对概念间语义相似程度的区分不够细致. 本文从本体结构出发, 首先提出了自底向上的本体概念出现概率计算方法, 并在此基础上改进了基于节点信息量的概念语义相似性度量方法; 然后又设计了基于边计算的本体概念语义相似度计算方法; 最后对上述两种方法线性加权, 提出了一种加权的本体概念语义相似度计算方法. 实验结果表明该方法能进一步正确区分本体中父子概念及兄弟概念间的相似程度.
2012, 38(2): 236-247.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00236
摘要:
数据关联是视觉传感网络联合监控系统的基本问题之一. 本文针对存在漏检条件下视觉传感网络的数据关联问题, 提出高阶时空观测模型并在此基础上建立了数据关联问题的动态贝叶斯网络描述. 给出了数据关联精确推理算法并分析了其计算复杂性, 接着根据不同的独立性假设提出两种近似推理算法以降低算法运算量, 并将提出的推理算法嵌入到EM算法框架中,使该算法能够应用于目标外观模型未知的情况. 仿真和实验结果表明了所提方法的有效性.
数据关联是视觉传感网络联合监控系统的基本问题之一. 本文针对存在漏检条件下视觉传感网络的数据关联问题, 提出高阶时空观测模型并在此基础上建立了数据关联问题的动态贝叶斯网络描述. 给出了数据关联精确推理算法并分析了其计算复杂性, 接着根据不同的独立性假设提出两种近似推理算法以降低算法运算量, 并将提出的推理算法嵌入到EM算法框架中,使该算法能够应用于目标外观模型未知的情况. 仿真和实验结果表明了所提方法的有效性.
2012, 38(2): 248-258.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00248
摘要:
传统的Kendall形状空间理论仅适用于相似变换, 然而成像过程中目标发生的几何变形在更多情形时应该用仿射变换来刻画. 基于Grassmann流形理论, 本文分析了仿射不变形状空间的非线性几何结构, 提出了基于Grassmann流形的仿射不变形状识别算法. 算法首先对训练集中的每类形状分别计算形状均值和方差, 进而在形状均值附近的切空间构建多变量正态分布; 最后,根据测试形状的观测和先验形状模型求解测试形状的最大似然类, 对形状进行贝叶斯分类. MPEG 7形状数据库的实验结果表明, 与传统Kendall形状分析中的基于Procrustean度量识别算法相比, 本文识别算法具有明显优势; 真实场景中的目标识别结果进一步表明, 本文算法对仿射变形有更好的适应能力, 在复杂场景下能以较高的后验概率辨识出目标类别.
传统的Kendall形状空间理论仅适用于相似变换, 然而成像过程中目标发生的几何变形在更多情形时应该用仿射变换来刻画. 基于Grassmann流形理论, 本文分析了仿射不变形状空间的非线性几何结构, 提出了基于Grassmann流形的仿射不变形状识别算法. 算法首先对训练集中的每类形状分别计算形状均值和方差, 进而在形状均值附近的切空间构建多变量正态分布; 最后,根据测试形状的观测和先验形状模型求解测试形状的最大似然类, 对形状进行贝叶斯分类. MPEG 7形状数据库的实验结果表明, 与传统Kendall形状分析中的基于Procrustean度量识别算法相比, 本文识别算法具有明显优势; 真实场景中的目标识别结果进一步表明, 本文算法对仿射变形有更好的适应能力, 在复杂场景下能以较高的后验概率辨识出目标类别.
2012, 38(2): 259-269.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00259
摘要:
为了使混流装配线高效运作, 研究了一类基于跳跃辅助工作策略的混流装配线排产优化问题. 以同时优化空闲费用和辅助工作费用为目标, 建立了一类基于跳跃辅助工作策略的混流装配线排产优化模型, 给出了执行跳跃辅助工作策略的一个必要条件和辅助工作费用的一个下界. 然后证明了该类优化问题是强NP难的, 由于该问题的强NP难性, 提出了一种嵌入式变邻域类电磁机制(Variable neighborhood search-electromagnetism-like mechanism, VNS-EM)混合算法求解该模型, 为了避免算法陷入局部最优, 在类电磁机制算法的每次迭代过程中嵌入改进的变邻域搜索算法, 利用变邻域搜索算法较好的局部搜索能力对最好个体的邻域进行精细搜索, 从而提高了解的质量. 仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.
为了使混流装配线高效运作, 研究了一类基于跳跃辅助工作策略的混流装配线排产优化问题. 以同时优化空闲费用和辅助工作费用为目标, 建立了一类基于跳跃辅助工作策略的混流装配线排产优化模型, 给出了执行跳跃辅助工作策略的一个必要条件和辅助工作费用的一个下界. 然后证明了该类优化问题是强NP难的, 由于该问题的强NP难性, 提出了一种嵌入式变邻域类电磁机制(Variable neighborhood search-electromagnetism-like mechanism, VNS-EM)混合算法求解该模型, 为了避免算法陷入局部最优, 在类电磁机制算法的每次迭代过程中嵌入改进的变邻域搜索算法, 利用变邻域搜索算法较好的局部搜索能力对最好个体的邻域进行精细搜索, 从而提高了解的质量. 仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.
2012, 38(2): 270-278.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00270
摘要:
讨论了场景描述的不确定环境下的鲁棒调度模型. 通过对传统不确定调度模型在追求优良性能的积极性和抗风险的保守性两方面对抗和均衡关系的透视和分析, 建立了一种新的鲁棒调度模型.该模型的优化目标由平衡因子将期望性能和抗风险鲁棒度量组合而成. 抗风险鲁棒度量基于坏场景集概念而定义,坏场景集中坏场景的数目可由一个基准性能来调节,当平衡因子或者基准性能变化时, 构成一族鲁棒调度模型.一系列的定理阐明了本文提出的鲁棒调度模型族与传统不确定调度模型之间的关系, 给出了该鲁棒调度模型有效的条件.仿真测试实验针对加工时间不确定的Job-shop调度问题进行, 计算结果表明新模型在追求优良性能的积极性和抵抗风险的鲁棒性方面相对传统模型具有了更好的全面性和综合性, 可以实现调度解在不同场景下的期望性能和抗风险鲁棒性的更好平衡.
讨论了场景描述的不确定环境下的鲁棒调度模型. 通过对传统不确定调度模型在追求优良性能的积极性和抗风险的保守性两方面对抗和均衡关系的透视和分析, 建立了一种新的鲁棒调度模型.该模型的优化目标由平衡因子将期望性能和抗风险鲁棒度量组合而成. 抗风险鲁棒度量基于坏场景集概念而定义,坏场景集中坏场景的数目可由一个基准性能来调节,当平衡因子或者基准性能变化时, 构成一族鲁棒调度模型.一系列的定理阐明了本文提出的鲁棒调度模型族与传统不确定调度模型之间的关系, 给出了该鲁棒调度模型有效的条件.仿真测试实验针对加工时间不确定的Job-shop调度问题进行, 计算结果表明新模型在追求优良性能的积极性和抵抗风险的鲁棒性方面相对传统模型具有了更好的全面性和综合性, 可以实现调度解在不同场景下的期望性能和抗风险鲁棒性的更好平衡.
2012, 38(2): 279-287.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00279
摘要:
通过建立基于交叉口关联度的协调控制子区划分模型,设计最佳控制子区划分方 案获取流程,实现了交通信号控制子区的动态划分;针对最佳控制子区划分方案求 解过程中可能面临的维数灾难问题,提出利用降维处理与遗传算法两种方法进行 子区划分方案的快速寻优,并给出了一套协调控制子区快速动态划分流程.通过算 例分析说明,在一定规模路网之下本文提出的控制子区快速动态划分方法将以一个 较大概率搜索到次优子区划分方案,且因其计算时间可以被有效控制,因此完全能够 满足控制子区划分的实时性要求,可推广应用于城市区域交通信号实时控制系统中.
通过建立基于交叉口关联度的协调控制子区划分模型,设计最佳控制子区划分方 案获取流程,实现了交通信号控制子区的动态划分;针对最佳控制子区划分方案求 解过程中可能面临的维数灾难问题,提出利用降维处理与遗传算法两种方法进行 子区划分方案的快速寻优,并给出了一套协调控制子区快速动态划分流程.通过算 例分析说明,在一定规模路网之下本文提出的控制子区快速动态划分方法将以一个 较大概率搜索到次优子区划分方案,且因其计算时间可以被有效控制,因此完全能够 满足控制子区划分的实时性要求,可推广应用于城市区域交通信号实时控制系统中.
2012, 38(2): 288-294.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00288
摘要:
提出了基于高阶非奇异终端滑模的感应电机转子磁链观测方法,用于实现感应电机的按转子磁链定向控制. 设计了非奇异终端滑模面及观测器的控制策略,利用所设计的控制策略推导出电机转子磁链信息. 为了抑制常规滑模存在的抖振现象,设计了定子电流观测器的高阶滑模控制律,可将控制信号直接用于电机转子磁链的估计. 较常规滑模观测器,所提方法具有较高的观测精度,并对电机参数变化具有良好的鲁棒性.仿真结果验证了方法的有效性.
提出了基于高阶非奇异终端滑模的感应电机转子磁链观测方法,用于实现感应电机的按转子磁链定向控制. 设计了非奇异终端滑模面及观测器的控制策略,利用所设计的控制策略推导出电机转子磁链信息. 为了抑制常规滑模存在的抖振现象,设计了定子电流观测器的高阶滑模控制律,可将控制信号直接用于电机转子磁链的估计. 较常规滑模观测器,所提方法具有较高的观测精度,并对电机参数变化具有良好的鲁棒性.仿真结果验证了方法的有效性.
2012, 38(2): 295-302.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00295
摘要:
水下传感器网络(Underwater sensor networks, UWSNs)可用于海洋资源勘测、污染监控和辅助导航等领域, 已成为无线传感器网络方向的研究热点. 在开放式复杂的水下环境中监测目标具有高动态和不确定的特点, 节点如何根据环境和目标的变化自主调整位置, 以达到对监测目标的优化覆盖是一个关键问题. 本文描述了水下传感器节点布置问题, 定义了性能评价指标"事件集覆盖效能", 并提出了一种鱼群启发的水下传感器节点布置算法, 通过模拟鱼群行为, 并结合拥挤度控制, 使节点自主趋向并覆盖事件, 同时实现节点分布密度与事件分布密度相匹配. 大量对比仿真实验结果表明该算 法可以有效解决水下传感器节点布置问题, 并具有复杂度低、计算量小、收敛速度快和分布式可实现的优点.
水下传感器网络(Underwater sensor networks, UWSNs)可用于海洋资源勘测、污染监控和辅助导航等领域, 已成为无线传感器网络方向的研究热点. 在开放式复杂的水下环境中监测目标具有高动态和不确定的特点, 节点如何根据环境和目标的变化自主调整位置, 以达到对监测目标的优化覆盖是一个关键问题. 本文描述了水下传感器节点布置问题, 定义了性能评价指标"事件集覆盖效能", 并提出了一种鱼群启发的水下传感器节点布置算法, 通过模拟鱼群行为, 并结合拥挤度控制, 使节点自主趋向并覆盖事件, 同时实现节点分布密度与事件分布密度相匹配. 大量对比仿真实验结果表明该算 法可以有效解决水下传感器节点布置问题, 并具有复杂度低、计算量小、收敛速度快和分布式可实现的优点.
2012, 38(2): 303-307.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00303
摘要:
针对含有不确定参数的2维离散线性系统,本文给出了两种鲁棒H_2滤波设计方法. 第一种方法采用引入参数相关的矩阵函数的思想, 所设计的Lyapunov函数及引入的变量都是多项式参数相关的,随着矩阵函数次数的增加条件的保守性逐渐减小. 但是次数不能无限增加,当达到一定程度后,即使次数继续增加,条件的保守性不再改变.接着,为了进一步减小保守性, 通过详细分析现有条件的保守性来源,给出了第二种方法--循环迭代算法. 同现有文献相比,在此算法中引入的变量不需要满足特定的结构,因而具有更小的保守性. 最后,通过两个仿真算例证明了当第一种方法无法减小保守性时,第二种方法仍然可以进一步减小保守性.
针对含有不确定参数的2维离散线性系统,本文给出了两种鲁棒H_2滤波设计方法. 第一种方法采用引入参数相关的矩阵函数的思想, 所设计的Lyapunov函数及引入的变量都是多项式参数相关的,随着矩阵函数次数的增加条件的保守性逐渐减小. 但是次数不能无限增加,当达到一定程度后,即使次数继续增加,条件的保守性不再改变.接着,为了进一步减小保守性, 通过详细分析现有条件的保守性来源,给出了第二种方法--循环迭代算法. 同现有文献相比,在此算法中引入的变量不需要满足特定的结构,因而具有更小的保守性. 最后,通过两个仿真算例证明了当第一种方法无法减小保守性时,第二种方法仍然可以进一步减小保守性.
2012, 38(2): 308-314.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00308
摘要:
为实现欠驱动无人水下航行器(Unmanned underwater vehicle, UUV)在未知海流干扰作用下的三维航迹跟踪控制, 提出一种基于工程解耦思想设计的非线性迭代滑模航迹跟踪控制器. 基于虚拟向导的方法,建立UUV空间航迹跟踪误差方程;采用迭代方法设计非线性滑模控制器, 无需对UUV模型参数不确定部分和海流干扰进行估计,避免了舵的抖振现象以及减小了稳态误差与超调问题. 仿真实验表明,设计的控制器对欠驱动UUV系统的模型参数摄动及海流干扰变化不敏感、 且设计参数易于调节,可以实现三维航迹的精确跟踪.
为实现欠驱动无人水下航行器(Unmanned underwater vehicle, UUV)在未知海流干扰作用下的三维航迹跟踪控制, 提出一种基于工程解耦思想设计的非线性迭代滑模航迹跟踪控制器. 基于虚拟向导的方法,建立UUV空间航迹跟踪误差方程;采用迭代方法设计非线性滑模控制器, 无需对UUV模型参数不确定部分和海流干扰进行估计,避免了舵的抖振现象以及减小了稳态误差与超调问题. 仿真实验表明,设计的控制器对欠驱动UUV系统的模型参数摄动及海流干扰变化不敏感、 且设计参数易于调节,可以实现三维航迹的精确跟踪.
2012, 38(2): 315-320.
doi: 10.3724/SP.J.1004.2012.00315
摘要:
为了解决原有军事路网隐蔽性测度模型中存在的不同运量在相同路况下隐蔽性测度值相等的悖论, 以及路网定向性导致分配非最优两方面缺陷, 本文在对隐蔽性测度方法进行修正以及对非定向军 事路网三方面性质(始点终点相连路段的定向性、路网的可转换性、中点相连路段的后定向性) 详细分析的基础上,提出了一个基于隐蔽性测度修正方法的非定向军事路网交通流分配模型, 并针对模型在计算过程中可能出现的循环流现象提出了逐步去环的解决方法.最后,通过算例证 实了非定向路网三方面性质及计算中可能存在的循环流现象,计算过程和结果充分说明新模型的可行性与实用性.
为了解决原有军事路网隐蔽性测度模型中存在的不同运量在相同路况下隐蔽性测度值相等的悖论, 以及路网定向性导致分配非最优两方面缺陷, 本文在对隐蔽性测度方法进行修正以及对非定向军 事路网三方面性质(始点终点相连路段的定向性、路网的可转换性、中点相连路段的后定向性) 详细分析的基础上,提出了一个基于隐蔽性测度修正方法的非定向军事路网交通流分配模型, 并针对模型在计算过程中可能出现的循环流现象提出了逐步去环的解决方法.最后,通过算例证 实了非定向路网三方面性质及计算中可能存在的循环流现象,计算过程和结果充分说明新模型的可行性与实用性.
