1999年 第25卷 第5期
1999, 25(5): 577-582.
摘要:
给出不确定非线性系统鲁棒控制的一种设计方法.经校正网络将一微分算子传递给 对象后,采用bang-bang控制使余下的部分无源化,并引入适当的符号跟随系统,使直输回路 严格无源.于是全反馈控制系统具有很强的鲁棒性.同时讨论了系统稳定、不稳定、逆不稳定 的各种情况的设计.
给出不确定非线性系统鲁棒控制的一种设计方法.经校正网络将一微分算子传递给 对象后,采用bang-bang控制使余下的部分无源化,并引入适当的符号跟随系统,使直输回路 严格无源.于是全反馈控制系统具有很强的鲁棒性.同时讨论了系统稳定、不稳定、逆不稳定 的各种情况的设计.
1999, 25(5): 583-589.
摘要:
首先从理论上分析了广义学习矢量量化(GLVQ)网络的GLVQ-F算法的性能, GLVQ-F算法在一定程度上克服了GLVQ算法存在的问题.然而,它对获胜表现型的学习具 有好的性能,对于其它的表现型,性能却十分不稳定,分析了产生这个问题的原因,直接从表 现型的学习率出发,提出了选取学习率的准则,并给出了两种改进的算法.最后,使用IRIS数 据验证了算法的性能,改进算法较之GLVQ-F算法具有明显的稳定性和有效性.
首先从理论上分析了广义学习矢量量化(GLVQ)网络的GLVQ-F算法的性能, GLVQ-F算法在一定程度上克服了GLVQ算法存在的问题.然而,它对获胜表现型的学习具 有好的性能,对于其它的表现型,性能却十分不稳定,分析了产生这个问题的原因,直接从表 现型的学习率出发,提出了选取学习率的准则,并给出了两种改进的算法.最后,使用IRIS数 据验证了算法的性能,改进算法较之GLVQ-F算法具有明显的稳定性和有效性.
1999, 25(5): 590-597.
摘要:
为机器人多指协调操作建立一递阶控制系统.给定一操作任务,任务规划器首先生 成一系列物体的运动速度;然后,协调运动规划器根据期望的物体运动速度生成期望的手指 运动速度和期望的抓取姿态变化;同时,抓取力规划器为平衡作用在物体上的外力,根据当前 的抓取姿态,生成各手指所需的抓取力;最后,系统将手指的期望运动速度与为实现期望抓取 力而生成的顺应速度合并,并通过手指的逆雅可比转化为手指关节运动速度后,由手指的关 节级运动控制器实现手指的运动和抓取力的控制.该控制方法已成功应用于香港科技大学 (HKUST)灵巧手控制系统的开发.实验证明该方法不仅能完成物体轨迹的跟踪控制任务, 而且能完成物体对环境的力控制和力与速度的混合控制.
为机器人多指协调操作建立一递阶控制系统.给定一操作任务,任务规划器首先生 成一系列物体的运动速度;然后,协调运动规划器根据期望的物体运动速度生成期望的手指 运动速度和期望的抓取姿态变化;同时,抓取力规划器为平衡作用在物体上的外力,根据当前 的抓取姿态,生成各手指所需的抓取力;最后,系统将手指的期望运动速度与为实现期望抓取 力而生成的顺应速度合并,并通过手指的逆雅可比转化为手指关节运动速度后,由手指的关 节级运动控制器实现手指的运动和抓取力的控制.该控制方法已成功应用于香港科技大学 (HKUST)灵巧手控制系统的开发.实验证明该方法不仅能完成物体轨迹的跟踪控制任务, 而且能完成物体对环境的力控制和力与速度的混合控制.
1999, 25(5): 598-605.
摘要:
研究了被遮挡的光滑边界与错觉轮廓的构造问题.提出了一种基于心理学假设的构 造模型.该模型利用在关键点上分布的电荷所激发的电场来模拟引力场,并定义了场激发子 及其引力,同时构造了一个图来解决分组问题.通过该模型能高效地构造出被遮挡边界与错 觉轮廓.应用范例证明了该模型的有效性.
研究了被遮挡的光滑边界与错觉轮廓的构造问题.提出了一种基于心理学假设的构 造模型.该模型利用在关键点上分布的电荷所激发的电场来模拟引力场,并定义了场激发子 及其引力,同时构造了一个图来解决分组问题.通过该模型能高效地构造出被遮挡边界与错 觉轮廓.应用范例证明了该模型的有效性.
1999, 25(5): 606-612.
摘要:
首先将离散Hopfield双向联想记忆神经网络转化成一个特殊的离散Hopfield网络 模型.在此基础上,对离散Hopfield双向联想记忆神经网络的全局渐近稳定性和全局指数稳 定性进行了新的分析.证明了神经网络连接权矩阵在给定的约束条件下有唯一的而且是渐近 稳定的平衡点.利用Lyapunov方程正对角解的存在性得到了几个判定平衡点为全局渐近稳 定和全局指数稳定的充分条件.这些条件可以用于设计全局渐近稳定和全局指数稳定的神经 网络.所做的分析扩展了以前的稳定性结果.
首先将离散Hopfield双向联想记忆神经网络转化成一个特殊的离散Hopfield网络 模型.在此基础上,对离散Hopfield双向联想记忆神经网络的全局渐近稳定性和全局指数稳 定性进行了新的分析.证明了神经网络连接权矩阵在给定的约束条件下有唯一的而且是渐近 稳定的平衡点.利用Lyapunov方程正对角解的存在性得到了几个判定平衡点为全局渐近稳 定和全局指数稳定的充分条件.这些条件可以用于设计全局渐近稳定和全局指数稳定的神经 网络.所做的分析扩展了以前的稳定性结果.
1999, 25(5): 613-619.
摘要:
构造了图像的三角网格模型.基于三角网格模型的多分辨分解,提出了一个新的图像压 缩方法.通过图像的三角网格模型的多分辨分解、压缩与重构,实现了图像的多分辨解、压缩与重 构.构造了一个在小波图像压缩中未曾使用过的小波滤波器组,该小波滤波器组算法具有O(n)运 行时间.实验表明,该方法能获得较好的图像压缩性能.
构造了图像的三角网格模型.基于三角网格模型的多分辨分解,提出了一个新的图像压 缩方法.通过图像的三角网格模型的多分辨分解、压缩与重构,实现了图像的多分辨解、压缩与重 构.构造了一个在小波图像压缩中未曾使用过的小波滤波器组,该小波滤波器组算法具有O(n)运 行时间.实验表明,该方法能获得较好的图像压缩性能.
1999, 25(5): 620-626.
摘要:
预测问题在科学技术领域中有着广泛的应用背景.提出了将基于误差反馈和专家经 验的闭环模糊控制引入预测系统,用于修正预测输出、提高预测精度和鲁棒性的设想.以电力 负荷预测为背景,进行了一系列实验研究,结果证明在预测领域中应用模糊控制是有效的,从 而为其它控制方法在预测领域的应用研究开辟了前景.
预测问题在科学技术领域中有着广泛的应用背景.提出了将基于误差反馈和专家经 验的闭环模糊控制引入预测系统,用于修正预测输出、提高预测精度和鲁棒性的设想.以电力 负荷预测为背景,进行了一系列实验研究,结果证明在预测领域中应用模糊控制是有效的,从 而为其它控制方法在预测领域的应用研究开辟了前景.
1999, 25(5): 627-632.
摘要:
尝试性地将学习控制方法用于一类非线性分布参数系统的跟踪控制上,分别获得了 系统轨线于L2(Ω)空间,W1,2(Ω)空间中跟踪期望目标的结果.所给的学习算法避免了其收敛 性要依赖于理想输入ud(x,t)这一不确定的条件,且对系统的非线性要求只是定性的而不是 定量的,从而使得控制具有很强的鲁棒性能.
尝试性地将学习控制方法用于一类非线性分布参数系统的跟踪控制上,分别获得了 系统轨线于L2(Ω)空间,W1,2(Ω)空间中跟踪期望目标的结果.所给的学习算法避免了其收敛 性要依赖于理想输入ud(x,t)这一不确定的条件,且对系统的非线性要求只是定性的而不是 定量的,从而使得控制具有很强的鲁棒性能.
1999, 25(5): 633-639.
摘要:
为随机线性系统建立了全局收敛广义预测自校正控制算法,处理的是有色噪声的情 况,并给出了完整而严格的收敛性证明.在通常假设条件下使用这种算法,能使适应控制律和 最优控制律之差在样本均方意义下收敛到零.
为随机线性系统建立了全局收敛广义预测自校正控制算法,处理的是有色噪声的情 况,并给出了完整而严格的收敛性证明.在通常假设条件下使用这种算法,能使适应控制律和 最优控制律之差在样本均方意义下收敛到零.
1999, 25(5): 640-646.
摘要:
研究统计回馈神经网络(SRNN)的非线性自适应预测控制.基于混合统计模型,利 用信息几何的处理方法,将SRNN的参数估计转化为一般的线性ARMA系统的最小均方误 差参数估计算法,最终获得SRNN参数估计.获得RNN预测的参数估计以后,可以十分方便 地利用线性ARMA系统的控制规律来设计SRNN的预测控制规律,解决了非线性SRNN预 测参数估计、复杂非线性系统控制规律设计等问题.在研究单隐元SRNN的基础上,进一步 探讨了多隐元SRNN的自适应预测控制问题.
研究统计回馈神经网络(SRNN)的非线性自适应预测控制.基于混合统计模型,利 用信息几何的处理方法,将SRNN的参数估计转化为一般的线性ARMA系统的最小均方误 差参数估计算法,最终获得SRNN参数估计.获得RNN预测的参数估计以后,可以十分方便 地利用线性ARMA系统的控制规律来设计SRNN的预测控制规律,解决了非线性SRNN预 测参数估计、复杂非线性系统控制规律设计等问题.在研究单隐元SRNN的基础上,进一步 探讨了多隐元SRNN的自适应预测控制问题.
1999, 25(5): 647-654.
摘要:
大系统的特点是维数高、待估计的参数数目多,使得辨识方法的计算量和存储量急 剧增加,以致常规辨识算法难以实现.为了减少大系统辨识的计算量,提出了计算量较小的递 阶辨识算法,并用鞅超收敛定理证明了它的收敛性.结果说明该算法可以给出大系统参数的 一致估计.
大系统的特点是维数高、待估计的参数数目多,使得辨识方法的计算量和存储量急 剧增加,以致常规辨识算法难以实现.为了减少大系统辨识的计算量,提出了计算量较小的递 阶辨识算法,并用鞅超收敛定理证明了它的收敛性.结果说明该算法可以给出大系统参数的 一致估计.
1999, 25(5): 655-661.
摘要:
研究了挖掘机器人如何探测和处置力与几何障碍,阐述了挖掘机器人的避障方法. 在事先规划机器人挖掘和运土路径时,不考虑意外出现的障碍物;而在挖掘过程中,模糊局部 自主控制器将油缸压力、压力变化和位移信息作为模糊控制规则的输入量,产生处理力障碍 的控制信号.在运土过程中,通过构造几何障碍物前的"虚拟阻力区"和采用阻抗控制,实现障 碍的自主回避.实验表明所提出的方法是可行的.
研究了挖掘机器人如何探测和处置力与几何障碍,阐述了挖掘机器人的避障方法. 在事先规划机器人挖掘和运土路径时,不考虑意外出现的障碍物;而在挖掘过程中,模糊局部 自主控制器将油缸压力、压力变化和位移信息作为模糊控制规则的输入量,产生处理力障碍 的控制信号.在运土过程中,通过构造几何障碍物前的"虚拟阻力区"和采用阻抗控制,实现障 碍的自主回避.实验表明所提出的方法是可行的.
1999, 25(5): 662-666.
摘要:
针对非完整链式系统,给出了一种路径规划新算法.该算法将较为困难的非完整系 统路径规划问题转化为满足给定端点条件的多项式拟合问题,不仅使路径规划问题得到简 化,而且可以很容易地应用于复杂环境下的路径规划问题.仿真结果证实了该方法的有效性.
针对非完整链式系统,给出了一种路径规划新算法.该算法将较为困难的非完整系 统路径规划问题转化为满足给定端点条件的多项式拟合问题,不仅使路径规划问题得到简 化,而且可以很容易地应用于复杂环境下的路径规划问题.仿真结果证实了该方法的有效性.
1999, 25(5): 667-672.
摘要:
实际系统的Petri网模型中加入时间因素形成TPN,在评价系统性能时,TPN的周 期性具有重要意义.为降低系统的性能分析和计算的复杂性,基于分解的方法,结合结构简化 分析,探讨具有同步连接时各分解子网与总网之间时间性能的关系,并给出一些典型结构的 简化算法.
实际系统的Petri网模型中加入时间因素形成TPN,在评价系统性能时,TPN的周 期性具有重要意义.为降低系统的性能分析和计算的复杂性,基于分解的方法,结合结构简化 分析,探讨具有同步连接时各分解子网与总网之间时间性能的关系,并给出一些典型结构的 简化算法.
1999, 25(5): 673-676.
摘要:
针对一般连续非线性系统,研究了有终端约束的稳定预测控制策略相对传统最优控 制的次优性问题.通过分析预测控制的有限时域滚动优化性质,得到了预测控制次优性的上 界,并且将该结果应用于连续线性系统,得到了一个量化的次优性评价指标.
针对一般连续非线性系统,研究了有终端约束的稳定预测控制策略相对传统最优控 制的次优性问题.通过分析预测控制的有限时域滚动优化性质,得到了预测控制次优性的上 界,并且将该结果应用于连续线性系统,得到了一个量化的次优性评价指标.
1999, 25(5): 677-680.
摘要:
对于一类非线性组合系统提出了系统的相似性结构的定义,讨论了这类具有相似性 结构的非线性结构不确定组合系统的鲁棒分散镇定问题.利用系统的相似性结构,采用输入、 输出线性化与滑模控制原理相结合的方法所设计出的鲁棒分散控制器可确保闭环系统是渐 近稳定的.研究结果表明系统的相似性结构使设计的滑动面和分散控制器亦具有相似结构, 从而简化了对系统的分析与设计.
对于一类非线性组合系统提出了系统的相似性结构的定义,讨论了这类具有相似性 结构的非线性结构不确定组合系统的鲁棒分散镇定问题.利用系统的相似性结构,采用输入、 输出线性化与滑模控制原理相结合的方法所设计出的鲁棒分散控制器可确保闭环系统是渐 近稳定的.研究结果表明系统的相似性结构使设计的滑动面和分散控制器亦具有相似结构, 从而简化了对系统的分析与设计.
1999, 25(5): 681-686.
摘要:
对一类含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2/H∞状态反馈控制问题进行了 研究.给出了系统一个输出在满足给定的H∞干扰衰减约束条件下,其另一个输出的H2性能 指标所满足的上界,并利用Lagrange乘子法导出了使得该界达到最小的"最优的"状态反馈 控制器.结果仅需求解一个含有两个尺度参数的修正代数Riccati方程.而且数值结果表明 该方法是非常有效的.
对一类含有范数有界参数不确定线性系统的混合H2/H∞状态反馈控制问题进行了 研究.给出了系统一个输出在满足给定的H∞干扰衰减约束条件下,其另一个输出的H2性能 指标所满足的上界,并利用Lagrange乘子法导出了使得该界达到最小的"最优的"状态反馈 控制器.结果仅需求解一个含有两个尺度参数的修正代数Riccati方程.而且数值结果表明 该方法是非常有效的.
1999, 25(5): 687-691.
摘要:
提出了一种自学习模糊逻辑推理网络和自学习模糊控制器的构成方法.这种方法是 把RCE(Restricted Coulomb Energy)模型进行扩展.使其能够进行模糊逻辑推理,并用于构 成基于RCE模型的自学习模糊控制器RLFC(RCE—based Learning Fuzzy controller).这种 方法有以下特点:a)学习速度高.追加学习容易;b)网络的信息处理工作单元的个数由自学习 决定,通用性好;c)不存在局部极小点问题.自学习模糊控制器RLFC可以直接把熟练者的操 作知识转换成模糊控制规则,自动构成模糊控制器.数值仿真实验表明其效果良好.
提出了一种自学习模糊逻辑推理网络和自学习模糊控制器的构成方法.这种方法是 把RCE(Restricted Coulomb Energy)模型进行扩展.使其能够进行模糊逻辑推理,并用于构 成基于RCE模型的自学习模糊控制器RLFC(RCE—based Learning Fuzzy controller).这种 方法有以下特点:a)学习速度高.追加学习容易;b)网络的信息处理工作单元的个数由自学习 决定,通用性好;c)不存在局部极小点问题.自学习模糊控制器RLFC可以直接把熟练者的操 作知识转换成模糊控制规则,自动构成模糊控制器.数值仿真实验表明其效果良好.
1999, 25(5): 692-696.
摘要:
分析了动态测量系统中异常数据对Kalman滤波的不利影响.提出了一组具有良好 容错能力的修正型滤波算法.该滤波算法既可以充分利用正常新息确保滤波的精度,又可以 有效拟制异常新息的不利影响提高滤波估计可靠性,达到对故障数据的容错能力.最后,通过 仿真计算验证了该算法的有效性.
分析了动态测量系统中异常数据对Kalman滤波的不利影响.提出了一组具有良好 容错能力的修正型滤波算法.该滤波算法既可以充分利用正常新息确保滤波的精度,又可以 有效拟制异常新息的不利影响提高滤波估计可靠性,达到对故障数据的容错能力.最后,通过 仿真计算验证了该算法的有效性.
1999, 25(5): 697-700.
摘要:
对人面定位中基于镶嵌图的区域特征提取进行了进一步的探讨,提供了一个利用区 域特征进行人面自动定位的系统.这个系统是建立在用镶嵌图抽取区域特征的基础上,应用 基于知识的模式识别方法构造的一个句法知识系统.系统具有独立的人面定位规则库,取得 了较高的正确识别率和效率.同时给出了一些实验结果.
对人面定位中基于镶嵌图的区域特征提取进行了进一步的探讨,提供了一个利用区 域特征进行人面自动定位的系统.这个系统是建立在用镶嵌图抽取区域特征的基础上,应用 基于知识的模式识别方法构造的一个句法知识系统.系统具有独立的人面定位规则库,取得 了较高的正确识别率和效率.同时给出了一些实验结果.
1999, 25(5): 701-704.
摘要:
由于广义预测控制器依赖于表征过程的线性模型,没有考虑未建模误差的影响,随着 预测长度的增加,其预测误差也增大.因此,提出用小波网络建立误差的预测模型,并对模型预 测进行动态补偿,以抑制模型失配的影响,增强鲁棒性.仿真结果表明了算法的有效性.
由于广义预测控制器依赖于表征过程的线性模型,没有考虑未建模误差的影响,随着 预测长度的增加,其预测误差也增大.因此,提出用小波网络建立误差的预测模型,并对模型预 测进行动态补偿,以抑制模型失配的影响,增强鲁棒性.仿真结果表明了算法的有效性.
