2007年 第33卷 第7期
2007, 33(7): 673-677.
doi: 10.1360/aas-007-0673
摘要:
提出了一种基于数据驱动的语调建模方法．该方法采用主成分分析 (Principal component analysis, PCA) 技术, 给出了特征语调, 统计了语音情感模式在特征语调空间中的分布规律, 经过分析得出了普通话中情感模式所对应的情感语调．针对语音产生的机理复杂、语音语调受众多因素影响的特点, 为了避免这些干扰因素的影响, 设计了相应的情感语音库．利用所设计的语音库, 进行了相关实验．实验结果表明, 利用所提出的特征语调模型不仅能够非常完美地重构出语调样本的语调, 而且具有相当的情...
提出了一种基于数据驱动的语调建模方法．该方法采用主成分分析 (Principal component analysis, PCA) 技术, 给出了特征语调, 统计了语音情感模式在特征语调空间中的分布规律, 经过分析得出了普通话中情感模式所对应的情感语调．针对语音产生的机理复杂、语音语调受众多因素影响的特点, 为了避免这些干扰因素的影响, 设计了相应的情感语音库．利用所设计的语音库, 进行了相关实验．实验结果表明, 利用所提出的特征语调模型不仅能够非常完美地重构出语调样本的语调, 而且具有相当的情...
2007, 33(7): 678-682.
doi: 10.1360/aas-007-0678
摘要:
为了满足景象匹配辅助导航系统需要同时获取飞行器位置和航向偏差的需要, 提出了一种基于分支特征点提取的图像匹配算法. 传统的图像匹配算法需要全局搜索匹配特征点, 耗时巨大, 而只提取分支特征点来匹配能满足导航系统实时性的要求. 在匹配算法方面, 提出了采用加权 Hausdorff 距离算法来进行匹配. 同时, 根据分支特征点的特性, 推导了相应的权值求解公式. 仿真结果表明, 本文提出的匹配算法耗时较短, 能满足导航系统实时性的要求, 且定位参数的求解也完全正确.
为了满足景象匹配辅助导航系统需要同时获取飞行器位置和航向偏差的需要, 提出了一种基于分支特征点提取的图像匹配算法. 传统的图像匹配算法需要全局搜索匹配特征点, 耗时巨大, 而只提取分支特征点来匹配能满足导航系统实时性的要求. 在匹配算法方面, 提出了采用加权 Hausdorff 距离算法来进行匹配. 同时, 根据分支特征点的特性, 推导了相应的权值求解公式. 仿真结果表明, 本文提出的匹配算法耗时较短, 能满足导航系统实时性的要求, 且定位参数的求解也完全正确.
2007, 33(7): 683-687.
doi: 10.1360/aas-007-0683
摘要:
球面调和分析是球面信号分析的重要工具, 本文采用球面调和描述子对图像进行形状匹配. 首先把平面图像映射到球面上, 然后计算球面图像的球面调和描述子, 最后通过球面调和描述子得到平面图像的相似性. 实验结果表明, 球面调和描述子可以较好地匹配图像的形状相似性, 并且具有旋转和比例不变性.
球面调和分析是球面信号分析的重要工具, 本文采用球面调和描述子对图像进行形状匹配. 首先把平面图像映射到球面上, 然后计算球面图像的球面调和描述子, 最后通过球面调和描述子得到平面图像的相似性. 实验结果表明, 球面调和描述子可以较好地匹配图像的形状相似性, 并且具有旋转和比例不变性.
2007, 33(7): 688-692.
doi: 10.1360/aas-007-0688
摘要:
网状纹理广泛存在于日常生活中. 其独特的网格结构以及极易发生形变的特点使网状纹理的描述和检测成为一件困难的工作. 本文以球网检测为例, 提出了基于分形纹理特征和小波变换的网状纹理检测方法. 先对足球视频图像进行小波多分辨率分解, 计算不同尺度图像的分形纹理特征向量, 基于因果关系对特征进行选择组成特征向量. 然后使用支持向量机检测图像中的网状纹理. 实验表明此方法有较强的鲁棒性, 能够在剧烈形变、复杂背景和基元大小差异明显的条件下成功检测出球网.
网状纹理广泛存在于日常生活中. 其独特的网格结构以及极易发生形变的特点使网状纹理的描述和检测成为一件困难的工作. 本文以球网检测为例, 提出了基于分形纹理特征和小波变换的网状纹理检测方法. 先对足球视频图像进行小波多分辨率分解, 计算不同尺度图像的分形纹理特征向量, 基于因果关系对特征进行选择组成特征向量. 然后使用支持向量机检测图像中的网状纹理. 实验表明此方法有较强的鲁棒性, 能够在剧烈形变、复杂背景和基元大小差异明显的条件下成功检测出球网.
2007, 33(7): 693-697.
doi: 10.1360/aas-007-0693
摘要:
基于四叉树的分层马尔可夫随机场 (Markov random field, MRF) 模型在层间存在因果性, 不需要像非因果马尔可夫随机场模型那样的迭代算法, 但是传统的分层 MRF 模型常常导致分割结果具有块状现象和非连续边缘. 本文提出一种新的基于区域确定的半树分层 MRF 算法, 并推导出它的最大后验边缘概率 (Maximizer of the posteriori marginal, MPM) 算法. 在流域算法过分割结果的基础上, 该模型将层间的点概率转换为区域概率, 采用区域概率实现...
基于四叉树的分层马尔可夫随机场 (Markov random field, MRF) 模型在层间存在因果性, 不需要像非因果马尔可夫随机场模型那样的迭代算法, 但是传统的分层 MRF 模型常常导致分割结果具有块状现象和非连续边缘. 本文提出一种新的基于区域确定的半树分层 MRF 算法, 并推导出它的最大后验边缘概率 (Maximizer of the posteriori marginal, MPM) 算法. 在流域算法过分割结果的基础上, 该模型将层间的点概率转换为区域概率, 采用区域概率实现...
2007, 33(7): 698-702.
doi: 10.1360/aas-007-0698
摘要:
提出了一种基于极值加权平均分数维特征提取的虹膜识别方法. 针对亚洲人虹膜纹理反差弱的特点, 设计了高分辨率虹膜采集设备; 利用形态学和圆形边缘检测算子定位虹膜, 并将虹膜纹理映射到极坐标空间; 定义了一种新的图像分数维---极值加权平均分数维, 用于提取虹膜特征; 最后, 利用相关分类器对虹膜特征矩阵进行匹配识别. 试验表明极值加权平均分数维能很好地提取虹膜特征, 系统识别率高, 速度快.
提出了一种基于极值加权平均分数维特征提取的虹膜识别方法. 针对亚洲人虹膜纹理反差弱的特点, 设计了高分辨率虹膜采集设备; 利用形态学和圆形边缘检测算子定位虹膜, 并将虹膜纹理映射到极坐标空间; 定义了一种新的图像分数维---极值加权平均分数维, 用于提取虹膜特征; 最后, 利用相关分类器对虹膜特征矩阵进行匹配识别. 试验表明极值加权平均分数维能很好地提取虹膜特征, 系统识别率高, 速度快.
2007, 33(7): 703-708.
doi: 10.1360/aas-007-0703
摘要:
针对闭环条件下的子空间辨识问题, 结合线性代数和几何学的基本概念, 将输入输出误差序列包含至输入子空间中, 基于输入扩张的状态空间构造方法, 提出一种新的闭环辨识算法；解决开环算法应用于闭环系统辨识时产生有偏估计, 甚至不能正确辨识的问题；实现闭环条件下对系统状态空间矩阵的强一致估计, 并理论证明该辨识算法的强一致性；最后通过仿真实例验证本算法的有效性.
针对闭环条件下的子空间辨识问题, 结合线性代数和几何学的基本概念, 将输入输出误差序列包含至输入子空间中, 基于输入扩张的状态空间构造方法, 提出一种新的闭环辨识算法；解决开环算法应用于闭环系统辨识时产生有偏估计, 甚至不能正确辨识的问题；实现闭环条件下对系统状态空间矩阵的强一致估计, 并理论证明该辨识算法的强一致性；最后通过仿真实例验证本算法的有效性.
2007, 33(7): 709-713.
doi: 10.1360/aas-007-0709
摘要:
讨论了交直流联合输电系统的 H∞ 鲁棒控制问题. 首先对交直流输电系统提出一种五阶非仿射非线性不确定控制模型, 该模型能综合反映交直流系统的动态特性. 基于该模型采用分层控制思想设计了系统的 H∞ 鲁棒控制器, 通过对直流系统换流器触发角的控制实现系统内部稳定和鲁棒性能的提高. 仿真结果验证了控制策略的有效性.
讨论了交直流联合输电系统的 H∞ 鲁棒控制问题. 首先对交直流输电系统提出一种五阶非仿射非线性不确定控制模型, 该模型能综合反映交直流系统的动态特性. 基于该模型采用分层控制思想设计了系统的 H∞ 鲁棒控制器, 通过对直流系统换流器触发角的控制实现系统内部稳定和鲁棒性能的提高. 仿真结果验证了控制策略的有效性.
2007, 33(7): 714-718.
doi: 10.1360/aas-007-0714
摘要:
This paper considers the problem of delay-dependent robust stabilization for uncertain singular delay systems. In terms of linear matrix inequality (LMI) approach, a delay-dependent stability criterion is given to ensure that the nominal system is re...
This paper considers the problem of delay-dependent robust stabilization for uncertain singular delay systems. In terms of linear matrix inequality (LMI) approach, a delay-dependent stability criterion is given to ensure that the nominal system is re...
2007, 33(7): 719-725.
doi: 10.1360/aas-007-0719
摘要:
提出一种基于非光滑 Lyapunov 函数的 Acrobot 控制器设计和全局稳定性分析方法. 基于三个 Lyapunov 函数分别设计了三种控制规律, 用来增加 Acrobot 的能量和保持合适的姿态, 使 Acrobot 摇起并稳定在垂直向上的不稳定平衡点. 应用 LaSalle 不变原理和非光滑 Lyapunov 函数理论, 保证了 Acrobot 在整个运动空间的全局稳定性. 仿真结果证明了该方法的有效性.
提出一种基于非光滑 Lyapunov 函数的 Acrobot 控制器设计和全局稳定性分析方法. 基于三个 Lyapunov 函数分别设计了三种控制规律, 用来增加 Acrobot 的能量和保持合适的姿态, 使 Acrobot 摇起并稳定在垂直向上的不稳定平衡点. 应用 LaSalle 不变原理和非光滑 Lyapunov 函数理论, 保证了 Acrobot 在整个运动空间的全局稳定性. 仿真结果证明了该方法的有效性.
2007, 33(7): 726-730.
doi: 10.1360/aas-007-0726
摘要:
A robust H∞ networked control method for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with uncertainty and time delay is presented. A state feedback controller is designed via the networked control system (NCS) theory. Sufficient condition for robust stability ...
A robust H∞ networked control method for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with uncertainty and time delay is presented. A state feedback controller is designed via the networked control system (NCS) theory. Sufficient condition for robust stability ...
2007, 33(7): 731-737.
doi: 10.1360/aas-007-0731
摘要:
对多架无人作战飞机 (Unmanned combat aerial vehicle, UCAV) 分布式控制中的任务分配与任务协调问题开展研究. 采用合同网实现任务执行过程中的任务分配. 通过对合同网进行扩展, 使 UCAV 能够在招标和竞标的同时处理任务间的时间约束. 设计了一种新的部分全局规划协商机制, 能够更有效地对执行相关任务的 UCAV 的任务计划进行协调. 通过 Petri 网建模方法, 将两种协商机制模型化为 Petri 网并分析了协商过程的正确性与协商结果的可行性. 仿真实验验证...
对多架无人作战飞机 (Unmanned combat aerial vehicle, UCAV) 分布式控制中的任务分配与任务协调问题开展研究. 采用合同网实现任务执行过程中的任务分配. 通过对合同网进行扩展, 使 UCAV 能够在招标和竞标的同时处理任务间的时间约束. 设计了一种新的部分全局规划协商机制, 能够更有效地对执行相关任务的 UCAV 的任务计划进行协调. 通过 Petri 网建模方法, 将两种协商机制模型化为 Petri 网并分析了协商过程的正确性与协商结果的可行性. 仿真实验验证...
2007, 33(7): 738-743.
doi: 10.1360/aas-007-0738
摘要:
In this paper, a method of fault estimation and fault tolerant control for networked control system (NCS) with transfer delay and process noise is presented. First, the networked control system is modeled as a multiple-input-multiple-output (MIMO) di...
In this paper, a method of fault estimation and fault tolerant control for networked control system (NCS) with transfer delay and process noise is presented. First, the networked control system is modeled as a multiple-input-multiple-output (MIMO) di...
2007, 33(7): 744-748.
doi: 10.1360/aas-007-0744
摘要:
对模型未知非线性系统, 将系统输出组成时间序列并通过空间嵌入的方法转化为一个离散动态系统. 利用线性 AR 模型拟合时间序列的线性部分, 用神经网络拟合时间序列的非线性部分并补偿外界未知的扰动, 提出了通过对状态的观测实现时间序列一步预测的方法. 利用滚动优化的思想将一步预测推广, 提出了时间序列的 N 步预测方法, 证明了时间序列预测误差有界. 通过对预测误差进行概率密度估计和检验, 提出了故障的预报方法. 对 F-16 歼击机的结构故障预报结果表明了方法的有效性.
对模型未知非线性系统, 将系统输出组成时间序列并通过空间嵌入的方法转化为一个离散动态系统. 利用线性 AR 模型拟合时间序列的线性部分, 用神经网络拟合时间序列的非线性部分并补偿外界未知的扰动, 提出了通过对状态的观测实现时间序列一步预测的方法. 利用滚动优化的思想将一步预测推广, 提出了时间序列的 N 步预测方法, 证明了时间序列预测误差有界. 通过对预测误差进行概率密度估计和检验, 提出了故障的预报方法. 对 F-16 歼击机的结构故障预报结果表明了方法的有效性.
2007, 33(7): 749-752.
doi: 10.1360/aas-007-0749
摘要:
针对油田抽油机负载变化频繁, 其对应的配套感应电动机经常处于轻载状态, 效率低,电能浪费大的特点, 分析了电机的效率与负载大小的关系, 探讨了调压节能的可行性, 推导了最佳调压系数与负载及电机参数间的数值关系, 提出了调压节能策略. 该方法为抽油用三相感应电动机提高效率, 降低用电成本提供了理论依据. 实验结果证明该方法是正确有效的.
针对油田抽油机负载变化频繁, 其对应的配套感应电动机经常处于轻载状态, 效率低,电能浪费大的特点, 分析了电机的效率与负载大小的关系, 探讨了调压节能的可行性, 推导了最佳调压系数与负载及电机参数间的数值关系, 提出了调压节能策略. 该方法为抽油用三相感应电动机提高效率, 降低用电成本提供了理论依据. 实验结果证明该方法是正确有效的.
2007, 33(7): 753-756.
doi: 10.1360/aas-007-0753
摘要:
A matrix inequality approach to peak-to-peak gain minimization for a class of uncertain linear discrete systems is studied. We minimize the ﹡-norm, which is the best upper bound on the induced L∞ norm obtained by bounding the reachable set with inesc...
A matrix inequality approach to peak-to-peak gain minimization for a class of uncertain linear discrete systems is studied. We minimize the ﹡-norm, which is the best upper bound on the induced L∞ norm obtained by bounding the reachable set with inesc...
2007, 33(7): 756-760.
doi: 10.1360/aas-007-0756
摘要:
This work focuses on deriving the necessary and sufficient stability condition of transmission control protocol (TCP) network with a proportional-integral (PI) active queue management (AQM) scheme via a parameter space approach. First, a fluid-flow T...
This work focuses on deriving the necessary and sufficient stability condition of transmission control protocol (TCP) network with a proportional-integral (PI) active queue management (AQM) scheme via a parameter space approach. First, a fluid-flow T...
2007, 33(7): 761-764.
doi: 10.1360/aas-007-0761
摘要:
To mitigate the loop delay in distributed wireless networks, a predictive power and rate control scheme is proposed for the system model that also accounts for the congestion levels and input delay instead of state-delayed in a network. A measurement...
To mitigate the loop delay in distributed wireless networks, a predictive power and rate control scheme is proposed for the system model that also accounts for the congestion levels and input delay instead of state-delayed in a network. A measurement...
2007, 33(7): 765-767.
doi: 10.1360/aas-007-0765
摘要:
很多实际调度问题是半在线的. 尝试运用人工智能方法来求解半在线调度问题, 首先简要介绍了半在线调度问题并对其约束模型进行了分类, 通过引入单调性约束扩展的相关概念, 从约束建模角度形式化描述 了一类动态约束扩展, 并在此基础上设计了一个完备动态约束求解算法, 最后给出该算法在半在线离散资源约束调度求解的应用算例. 测试结果表明, 该算法是可行有效的.
很多实际调度问题是半在线的. 尝试运用人工智能方法来求解半在线调度问题, 首先简要介绍了半在线调度问题并对其约束模型进行了分类, 通过引入单调性约束扩展的相关概念, 从约束建模角度形式化描述 了一类动态约束扩展, 并在此基础上设计了一个完备动态约束求解算法, 最后给出该算法在半在线离散资源约束调度求解的应用算例. 测试结果表明, 该算法是可行有效的.
2007, 33(7): 768-770.
doi: 10.1360/aas-007-0768
摘要:
改进了基于分块思想的汽车牌照定位算法. 首先将图像等分成若干个子图像, 利用子图像内车牌水平边缘密度的聚集程度分割图像, 保留可能的车牌区域, 并进行区域合并. 由于车牌中号码基本均匀分布, 其号码边缘所占有的面积与整个牌照面积的比例在一定范围内, 对于牌照区域内的子图像也会具有同样的比例. 当采集距离造成牌照尺寸发生变化时, 其比例值会仍在设定的范围内, 可适应车牌大小不同的情况, 同时, 由于以块方式搜索, 速度明显加快.
改进了基于分块思想的汽车牌照定位算法. 首先将图像等分成若干个子图像, 利用子图像内车牌水平边缘密度的聚集程度分割图像, 保留可能的车牌区域, 并进行区域合并. 由于车牌中号码基本均匀分布, 其号码边缘所占有的面积与整个牌照面积的比例在一定范围内, 对于牌照区域内的子图像也会具有同样的比例. 当采集距离造成牌照尺寸发生变化时, 其比例值会仍在设定的范围内, 可适应车牌大小不同的情况, 同时, 由于以块方式搜索, 速度明显加快.
2007, 33(7): 771-774.
doi: 10.1360/aas-007-0771
摘要:
在目标跟踪领域, 如何提高目标航迹估计精度是一个重要问题. 传统做法是基于目标量测数据进行滤波或者融合以减小随机误差. 本文提出了基于误差相关性提高估计精度的新思路. 在强相关条件下, 依据误差基本理论, 研究了多目标之间量测数据误差传递和校正的概念、原理和方法, 建立并给出了各关键步骤的算法. 仿真实验表明, 多目标量测数据误差之间具有相关性时, 可以进行误差的传递和校正. 如果相关性较强, 则校正后量测数据精度能够得到较大幅度的提高.
在目标跟踪领域, 如何提高目标航迹估计精度是一个重要问题. 传统做法是基于目标量测数据进行滤波或者融合以减小随机误差. 本文提出了基于误差相关性提高估计精度的新思路. 在强相关条件下, 依据误差基本理论, 研究了多目标之间量测数据误差传递和校正的概念、原理和方法, 建立并给出了各关键步骤的算法. 仿真实验表明, 多目标量测数据误差之间具有相关性时, 可以进行误差的传递和校正. 如果相关性较强, 则校正后量测数据精度能够得到较大幅度的提高.
2007, 33(7): 775-777.
doi: 10.1360/aas-007-0775
摘要:
介绍了一种基于位置信息对定向天线传输方向进行控制与调整的调度策略. 在低算法复杂度的基础上, 利用波束集中特性, 改善了分组递交率、吞吐量、时延以及开销等性能, 提升了自组织网络的抗干扰能力. 仿真结果验证了该调度机制的有效性, 同时表明, 不同的路由协议由此所获得的性能改善存在较大的差异.
介绍了一种基于位置信息对定向天线传输方向进行控制与调整的调度策略. 在低算法复杂度的基础上, 利用波束集中特性, 改善了分组递交率、吞吐量、时延以及开销等性能, 提升了自组织网络的抗干扰能力. 仿真结果验证了该调度机制的有效性, 同时表明, 不同的路由协议由此所获得的性能改善存在较大的差异.
2007, 33(7): 778-781.
doi: 10.1360/aas-007-0778
摘要:
为了提高传统逆系统方法的鲁棒性和抗干扰能力, 提出了基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制新方法. 该方法利用支持向量机辨识非线性系统的α阶逆模型, 并将其串连在原系统之前得到复合的伪线性系统. 对求得的伪线性系统采用内模控制方法进行控制. 仿真结果证明了该方法的有效性. 理论分析和仿真结果均表明, 该方法不依赖于系统的模型, 且较一般的逆系统方法鲁棒稳定性好, 设计简单, 跟踪精度高, 是解决非线性系统控制的一种可行的理论方法.
为了提高传统逆系统方法的鲁棒性和抗干扰能力, 提出了基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制新方法. 该方法利用支持向量机辨识非线性系统的α阶逆模型, 并将其串连在原系统之前得到复合的伪线性系统. 对求得的伪线性系统采用内模控制方法进行控制. 仿真结果证明了该方法的有效性. 理论分析和仿真结果均表明, 该方法不依赖于系统的模型, 且较一般的逆系统方法鲁棒稳定性好, 设计简单, 跟踪精度高, 是解决非线性系统控制的一种可行的理论方法.
2007, 33(7): 781-784.
doi: 10.1360/aas-007-0781
摘要:
通过在数据包中附加路由信息, 利用路由跟踪的策略, 确定数据包到达目标节点所经过的路由器的数量, 以此给出网络诱导时延的在线估计方法, 从而较好地克服了利用时间戳方法测量网络传输时延时所产生的远程节点与本地节点之间的时间同步问题. 通过对引入的数据包路由信息的设置和网络路由瓶颈的分析, 给出数据包传输周期的下确界和一种简单的数据丢包的判别方法. 最后给出控制器的协同设计步骤, 实验研究验证了本文方法的有效性.
通过在数据包中附加路由信息, 利用路由跟踪的策略, 确定数据包到达目标节点所经过的路由器的数量, 以此给出网络诱导时延的在线估计方法, 从而较好地克服了利用时间戳方法测量网络传输时延时所产生的远程节点与本地节点之间的时间同步问题. 通过对引入的数据包路由信息的设置和网络路由瓶颈的分析, 给出数据包传输周期的下确界和一种简单的数据丢包的判别方法. 最后给出控制器的协同设计步骤, 实验研究验证了本文方法的有效性.
