1999年 第25卷 第2期
1999, 25(2): 145-151.
摘要:
首先说明利用非线性动态系统的多维观测数据和一维观测数据对系统分数维数进 行估计的一致性,然后基于这一思想,给出了一种推断两列观测数据是否来自同一非线性动 态系统的方法,并引入了非线性相关度的概念,以度量两列数据的非线性相关程度.该方法可 用来解决非线性经济分析与预测中的变量选择问题.数值结果说明该方法效果较好.
首先说明利用非线性动态系统的多维观测数据和一维观测数据对系统分数维数进 行估计的一致性,然后基于这一思想,给出了一种推断两列观测数据是否来自同一非线性动 态系统的方法,并引入了非线性相关度的概念,以度量两列数据的非线性相关程度.该方法可 用来解决非线性经济分析与预测中的变量选择问题.数值结果说明该方法效果较好.
1999, 25(2): 152-161.
摘要:
非线性系统的模型参考自适应控制是自适应理论的一个新的发展方向,目前针对可 反馈线性化的系统已经取得了很多研究成果.但以往采用的方法要求系统对未知参数是线性 的,且计算复杂度随系统阶次或相对阶的升高而升高.给出一种新的非线性模型参考自适应 跟踪控制方法,证明了无需未知参数以线性形式存在,而只要求回归向量对参数满足一定的 Lipschitz条件即可保证系统具有期望的特性.
非线性系统的模型参考自适应控制是自适应理论的一个新的发展方向,目前针对可 反馈线性化的系统已经取得了很多研究成果.但以往采用的方法要求系统对未知参数是线性 的,且计算复杂度随系统阶次或相对阶的升高而升高.给出一种新的非线性模型参考自适应 跟踪控制方法,证明了无需未知参数以线性形式存在,而只要求回归向量对参数满足一定的 Lipschitz条件即可保证系统具有期望的特性.
1999, 25(2): 162-168.
摘要:
研究了单输入单输出(SISO)线性时不变系统的鲁棒最优模型匹配问题.采用二自 由度的控制器,对于被控对象具有乘性摄动时,充分考虑控制器的自由参数,将问题转化成有 约束的H∞控制问题,使闭环系统既是H∞范数意义下的最优模型匹配,又具有更大的鲁棒稳 定性.最后,通过解两个H∞范数的最优内插问题,给出了一种新的设汁方法来确定控制器的 参数.该方法简单、直接,对非最小相位系统和不稳定系统均适用.
研究了单输入单输出(SISO)线性时不变系统的鲁棒最优模型匹配问题.采用二自 由度的控制器,对于被控对象具有乘性摄动时,充分考虑控制器的自由参数,将问题转化成有 约束的H∞控制问题,使闭环系统既是H∞范数意义下的最优模型匹配,又具有更大的鲁棒稳 定性.最后,通过解两个H∞范数的最优内插问题,给出了一种新的设汁方法来确定控制器的 参数.该方法简单、直接,对非最小相位系统和不稳定系统均适用.
1999, 25(2): 169-175.
摘要:
介绍了基于曲面CNC(Computer Numerical Control)直接插补方式的多坐标曲面加工 中进给速度的控制原理.综合考虑刀具相对零件表面切削进给速度的恒定,曲面形状引起的各运 动轴速度及其变化率不超过伺服驱动能力,以及饥床在启动、停止和速度变化时的平滑加减速运 动控制等因素,实现了进给速度的合理确定与控制,可有效提高曲面加工质量和加工效率.
介绍了基于曲面CNC(Computer Numerical Control)直接插补方式的多坐标曲面加工 中进给速度的控制原理.综合考虑刀具相对零件表面切削进给速度的恒定,曲面形状引起的各运 动轴速度及其变化率不超过伺服驱动能力,以及饥床在启动、停止和速度变化时的平滑加减速运 动控制等因素,实现了进给速度的合理确定与控制,可有效提高曲面加工质量和加工效率.
1999, 25(2): 176-183.
摘要:
首次研究离散制造装配系统的活性控制问题.建立了系统的工件加工过程Petri网 模型.通过对系统Petri网模型的结构分析,提出了导致系统死锁的两类元素结构及活性特 征.对一类离散制造装配系统提出了避免死锁的Petri网控制器,这类控制器容易实现,对系 统的限制小,而且使得受控系统仍具Petri网模型.对一般离散制造装配系统提出了保证系统 活性的控制策略.
首次研究离散制造装配系统的活性控制问题.建立了系统的工件加工过程Petri网 模型.通过对系统Petri网模型的结构分析,提出了导致系统死锁的两类元素结构及活性特 征.对一类离散制造装配系统提出了避免死锁的Petri网控制器,这类控制器容易实现,对系 统的限制小,而且使得受控系统仍具Petri网模型.对一般离散制造装配系统提出了保证系统 活性的控制策略.
1999, 25(2): 184-190.
摘要:
讨论了非线性控制系统的全局输出调节.首先推广精确线性化方法,通过状态反馈 和微分同胚将非线性系统的全局输出调节问题,转化为线性系统对非线性系统的跟踪问题. 通过提出可解性的概念,得到线性系统对非线性系统全局跟踪的条件,该结果是线性系统结 果的推广.在反馈同胚变换全局成立条件下,得到非线性控制系统全局输出调节问题的充分 条件,该条件对外部系统只做较弱的可解性假设,在反馈同胚变换局部成立的条件下,可得局 部结果.
讨论了非线性控制系统的全局输出调节.首先推广精确线性化方法,通过状态反馈 和微分同胚将非线性系统的全局输出调节问题,转化为线性系统对非线性系统的跟踪问题. 通过提出可解性的概念,得到线性系统对非线性系统全局跟踪的条件,该结果是线性系统结 果的推广.在反馈同胚变换全局成立条件下,得到非线性控制系统全局输出调节问题的充分 条件,该条件对外部系统只做较弱的可解性假设,在反馈同胚变换局部成立的条件下,可得局 部结果.
1999, 25(2): 191-198.
摘要:
针对相对阶为1的定常线性被控对象,提出了一种控制增益可切换的鲁棒变结构模 型参考自适应控制方案.该方案在对象参数及高频增益符号均未知的情形下,可确保跟踪误 差满足预先给定的过渡过程性能指标,即超调量、过渡过程时间和稳态误差.
针对相对阶为1的定常线性被控对象,提出了一种控制增益可切换的鲁棒变结构模 型参考自适应控制方案.该方案在对象参数及高频增益符号均未知的情形下,可确保跟踪误 差满足预先给定的过渡过程性能指标,即超调量、过渡过程时间和稳态误差.
1999, 25(2): 199-203.
摘要:
大型过程控制装置的功能、性能、可靠性、可用性、安全性是设备的生产方和使用方 非常关心的问题.设计出一种系统评估体系,使各方有一个一致的标准,是当前实践的要求. 采用层次分析法和模糊分析法对某化肥厂的自控装置进行分析,结论与专家鉴定的一致性说 明了方法的有效性.
大型过程控制装置的功能、性能、可靠性、可用性、安全性是设备的生产方和使用方 非常关心的问题.设计出一种系统评估体系,使各方有一个一致的标准,是当前实践的要求. 采用层次分析法和模糊分析法对某化肥厂的自控装置进行分析,结论与专家鉴定的一致性说 明了方法的有效性.
1999, 25(2): 204-209.
摘要:
基于计算力矩结构,研究参数和结构不确定的机器人轨迹跟踪的鲁棒控制策略.其 特点是利用了机器人不确定动力学的集中包络函数,在该包络函数已知的情况下,设计的非 线性连续补偿控制律能够有效消除系统的不确定性影响,保证系统达到三种不同的稳定性结 果.另外,在该包络函数参数未知时,还没计了一个新颖的在线辨识器,可保证系统指数意义 下的渐近收敛或一致有界.
基于计算力矩结构,研究参数和结构不确定的机器人轨迹跟踪的鲁棒控制策略.其 特点是利用了机器人不确定动力学的集中包络函数,在该包络函数已知的情况下,设计的非 线性连续补偿控制律能够有效消除系统的不确定性影响,保证系统达到三种不同的稳定性结 果.另外,在该包络函数参数未知时,还没计了一个新颖的在线辨识器,可保证系统指数意义 下的渐近收敛或一致有界.
1999, 25(2): 210-214.
摘要:
用神经网络方法解决未知光源位置环境中物体三维形状恢复的问题.对漫反射表 面,用神经网络方法由已知表面形状物体及其对应图像的灰度值进行学习,所得权值可视为 环境光源参数.由此可恢复同样光源环境中其它物体的三维形状.实验证明,神经网络方法可 以解决未知光源位置环境(包括多个光源)中漫反射表面物体的三维形状恢复问题.
用神经网络方法解决未知光源位置环境中物体三维形状恢复的问题.对漫反射表 面,用神经网络方法由已知表面形状物体及其对应图像的灰度值进行学习,所得权值可视为 环境光源参数.由此可恢复同样光源环境中其它物体的三维形状.实验证明,神经网络方法可 以解决未知光源位置环境(包括多个光源)中漫反射表面物体的三维形状恢复问题.
1999, 25(2): 215-220.
摘要:
针对多变量非线性系统,提出了一种基于动态耦合特性的两级串联结构的模糊自校 正控制器,并提出了基于动态灵敏度矩阵和在线测量的自学习算法.同时利用一种智能梯度 法确定自校正学习迭代步长.仿真结果表明,算法的收敛性和系统的稳定性均有所改善.利用 这些控制策略,可以较好地解决化工反应器等复杂对象的过程控制问题.
针对多变量非线性系统,提出了一种基于动态耦合特性的两级串联结构的模糊自校 正控制器,并提出了基于动态灵敏度矩阵和在线测量的自学习算法.同时利用一种智能梯度 法确定自校正学习迭代步长.仿真结果表明,算法的收敛性和系统的稳定性均有所改善.利用 这些控制策略,可以较好地解决化工反应器等复杂对象的过程控制问题.
1999, 25(2): 221-225.
摘要:
讨论了在自由系统和输入通道都带有有界不确定性的仿射非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题,给出了状态反馈控制设计,对所有允许的不确定性它既能保证关于H∞模的干扰 抑制品质,又能镇定该系统.同时指出如果一个相应的Hamilton-Jacobi不等式有非负解,则 该不确定仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题可解.
讨论了在自由系统和输入通道都带有有界不确定性的仿射非线性系统的鲁棒H∞ 控制问题,给出了状态反馈控制设计,对所有允许的不确定性它既能保证关于H∞模的干扰 抑制品质,又能镇定该系统.同时指出如果一个相应的Hamilton-Jacobi不等式有非负解,则 该不确定仿射非线性系统的鲁棒H∞控制问题可解.
1999, 25(2): 226-229.
摘要:
研究了不确定非线性子系统经不确定非线性互联而成的组合大系统,给出了其可分 散输出反馈鲁棒镇定的充分条件,说明了所得结论的广泛适用性以及相似结构与全息特性的 密切相关性.
研究了不确定非线性子系统经不确定非线性互联而成的组合大系统,给出了其可分 散输出反馈鲁棒镇定的充分条件,说明了所得结论的广泛适用性以及相似结构与全息特性的 密切相关性.
1999, 25(2): 230-235.
摘要:
研究了不确定状态滞后系统的鲁棒H∞控制问题,假定参数不确定性时变未知但有 界.基于LMI方法,提出了一种新的鲁棒无记忆状态反馈H∞,控制器的设计方法,得出的结 论与时滞大小有关,相对于时滞无关的结论具有较少的保守性.
研究了不确定状态滞后系统的鲁棒H∞控制问题,假定参数不确定性时变未知但有 界.基于LMI方法,提出了一种新的鲁棒无记忆状态反馈H∞,控制器的设计方法,得出的结 论与时滞大小有关,相对于时滞无关的结论具有较少的保守性.
1999, 25(2): 236-241.
摘要:
Q学习算法是Watkins提出的求解信息不完全马尔可夫决策问题的一种强化学习 方法.这里提出了一种新的探索策略,并将该策略和Q学习算法有效结合来求解一类典型的 有连续状态和决策空间的库存控制问题.仿真表明,该方法所求解的控制策略和用值迭代法 在模型已知的情况下所求得的最优策略非常逼近,从而证实了Q学习算法在一些系统模型 未知的工程控制问题中的应用潜力.
Q学习算法是Watkins提出的求解信息不完全马尔可夫决策问题的一种强化学习 方法.这里提出了一种新的探索策略,并将该策略和Q学习算法有效结合来求解一类典型的 有连续状态和决策空间的库存控制问题.仿真表明,该方法所求解的控制策略和用值迭代法 在模型已知的情况下所求得的最优策略非常逼近,从而证实了Q学习算法在一些系统模型 未知的工程控制问题中的应用潜力.
1999, 25(2): 242-246.
摘要:
针对具有未知但有界(UBB)误差的线性回归模型辨识问题,提出了一种新的鲁棒结 构选择方法.该方法以重复递推椭球外界算法所得椭球轴信息阵的行列式相对值最大作为模 型定阶准则.不同于以往对噪声独立性、常方差或鞅差特性的假设,该方法假设噪声是渐近独 立的.文中证明了该方法的强相容性.
针对具有未知但有界(UBB)误差的线性回归模型辨识问题,提出了一种新的鲁棒结 构选择方法.该方法以重复递推椭球外界算法所得椭球轴信息阵的行列式相对值最大作为模 型定阶准则.不同于以往对噪声独立性、常方差或鞅差特性的假设,该方法假设噪声是渐近独 立的.文中证明了该方法的强相容性.
1999, 25(2): 247-251.
摘要:
为了消除磁浮列车的轨道共振,必须设计鲁棒性较强的悬浮控制系统.将悬浮控制 系统分解为电流环和悬浮子控制系统两个串行、解耦的子系统来考虑,并应用H∞控制理论 设计了电流环控制器,用时域法设计了悬浮子系统的控制器,给出了所设计的控制器在一个 单转向架磁浮列车上的悬浮试验结果.
为了消除磁浮列车的轨道共振,必须设计鲁棒性较强的悬浮控制系统.将悬浮控制 系统分解为电流环和悬浮子控制系统两个串行、解耦的子系统来考虑,并应用H∞控制理论 设计了电流环控制器,用时域法设计了悬浮子系统的控制器,给出了所设计的控制器在一个 单转向架磁浮列车上的悬浮试验结果.
1999, 25(2): 252-257.
摘要:
要提出了微进给装置的数字PID控制及其参数的寻优控制方法,设计出了自寻优数字 PID调节控制模型.分析了微进给装置数字控制系统的影响因素,并对微进给装置控制系统相 移校正方法进行了探讨与实验分析,提出了超前输出控制相移校正方法,取得了较好的控制效 果.
要提出了微进给装置的数字PID控制及其参数的寻优控制方法,设计出了自寻优数字 PID调节控制模型.分析了微进给装置数字控制系统的影响因素,并对微进给装置控制系统相 移校正方法进行了探讨与实验分析,提出了超前输出控制相移校正方法,取得了较好的控制效 果.
1999, 25(2): 258-263.
摘要:
基于广义基函数的CMAC(Cerebeliar Model Articulation Controller)学习算法(称 C-L算法)收敛条件依赖于基函数和学习样本,很难同时满足学习快速性与收敛性.提出了一 种改进学习算法,并证明改进算法是收敛的,而且收敛条件不依赖于基函数和学习样本.仿真 结果表明改进算法优于C—L算法和标准的Albus算法.
基于广义基函数的CMAC(Cerebeliar Model Articulation Controller)学习算法(称 C-L算法)收敛条件依赖于基函数和学习样本,很难同时满足学习快速性与收敛性.提出了一 种改进学习算法,并证明改进算法是收敛的,而且收敛条件不依赖于基函数和学习样本.仿真 结果表明改进算法优于C—L算法和标准的Albus算法.
1999, 25(2): 264-268.
摘要:
扰动分析是研究离散事件动态系统的有效方法,性能函数的可微性是应用该方法 的前提条件之一.利用关键路径的概念,证明了随机串行生产线稳态性能函数可微的充要条 件为系统的关键路径以概率1唯一;而且,当系统的关键路径以正概率不唯一时性能函数的方 向导数存在,进而给出了其方向导数的无偏估计量.最后指出应用扰动分析和非光滑分析方 法研究这类性能函数不可微系统的思路.
扰动分析是研究离散事件动态系统的有效方法,性能函数的可微性是应用该方法 的前提条件之一.利用关键路径的概念,证明了随机串行生产线稳态性能函数可微的充要条 件为系统的关键路径以概率1唯一;而且,当系统的关键路径以正概率不唯一时性能函数的方 向导数存在,进而给出了其方向导数的无偏估计量.最后指出应用扰动分析和非光滑分析方 法研究这类性能函数不可微系统的思路.
1999, 25(2): 269-274.
摘要:
研究了连续时间混沌系统的参数自适应控制,提出了关于多重参数混沌非线性系统 的参数自适应控制的新方法.考虑系统参数是线性形式的自适应控制,利用Lyapunov方法 证明了参数控制方程是全局渐近稳定的.研究结果表明该控制方法是分析混沌参数白适应控 制的一个十分有效的方法.
研究了连续时间混沌系统的参数自适应控制,提出了关于多重参数混沌非线性系统 的参数自适应控制的新方法.考虑系统参数是线性形式的自适应控制,利用Lyapunov方法 证明了参数控制方程是全局渐近稳定的.研究结果表明该控制方法是分析混沌参数白适应控 制的一个十分有效的方法.
1999, 25(2): 287-288.
摘要:
