多通道带乘性噪声2-D广义系统状态最优估计算法

2-D系统及其广义系统在图像处理,电力网络等领域有着广泛的应用,本文基于多通道带乘性噪声的2-D广义Roesser模型提出一套状态最优估计算法。在以往基于2-D广义系统的研究中乘性噪声因子多假设是一维随机序列,本文的乘性噪声因子是对角矩阵,矩阵对角线上每个元素都是一维随机序列,这意味着系统不仅具有多个观测通道而且每个观测通道都受到不同乘性噪声的影响,更加符合实际情况,能够解决系统在更加复杂环境中的状态估计问题。仿真结果验证了该算法的有效性。     

带乘性噪声广义系统状态最优估计算法

针对带乘性噪声广义系统,提出1种在线性最小方差意义下的状态最优估计算法.首先,采用标准分解将系统变换为2个子系统;其次,通过估计子系统的状态,获得原系统的状态最优滤波.同时,算法还给出了动态噪声与量测噪声的估计.仿真结果表明了该算法的有效性.     

带乘性噪声广义系统多传感器最优滤波融合算法

研究带乘性噪声广义系统的多传感器信息融合状态估计问题。在系统正则的假设条件下,通过受限等价变换将广义系统变换为2个降阶子系统,进而将针对原系统的信息融合状态估计转化为2个耦合的非广义子系统的多传感器信息融合状态估计,然后分别推导出集中式与分布式滤波融合算法,这2种算法在数学上完全等价,均在线性最小方差意义下最优。考虑到分布式滤波融合算法的优点,重点讨论了该算法,仿真实验验证了该融合算法的有效性。     

带乘性噪声广义系统的观测噪声最优估计算法

研究带乘性噪声广义系统的观测噪声最优估计问题。在假设系统正则的情况下,针对乘性噪声为一般随机矩阵即各观测通道乘性噪声同时刻相关的情况,通过受限等价变换和状态扩维的方法,给出了线性最小方差意义下的观测噪声最优滤波算法和最优平滑估计算法。数字仿真结果表明了算法的有效性。     

带乘性噪声附等式约束的非线性系统滤波算法

随着控制理论与计算机的飞速发展,非线性滤波已在各领域得到广泛应用。本文针对一类带乘性噪声附等式约束非线性系统,提出了一种状态滤波算法。该算法首先将状态方程和观测方程分别通过泰勒公式展开,得到新的带乘性噪声附等式约束的线性系统模型,然后通过最优观测的方法将观测方程扩维,再基于投影定理进行求解得到滤波算法,最后通过仿真验证了算法的有效性。     

一类带乘性噪声多通道非线性系统的平滑算法

在各通道乘性噪声不同的情况下,针对多通道带乘性噪声非线性系统的状态估计问题,提出1种状态平滑算法。该算法运用扩展卡尔曼滤波方法先根据全部观测数据对状态进行滤波估计,并存储一步预测估计值和一步预测估计误差的方差,利用存储的数据进行递推运算,得到状态的固定域平滑估计。仿真结果表明平滑算法较滤波算法精确性更高,稳定性更强。     

基于奇异值分解的带乘性噪声广义系统最优滤波算法

针对带乘性噪声广义系统,基于已有最优滤波理论,利用矩阵的奇异值分解,在线性最小方差准则下,给出了一种具有数值稳定性的状态最优滤波算法。该算法在计算过程中可以始终保持误差协方差阵的对称性,在一定程度上解决了由于计算机舍入误差导致滤波算法失效的问题,具有较好的稳定性和鲁棒性。最后仿真例子表明了该算法的有效性。     

带乘性噪声的一类非线性系统的滤波算法

针对带乘性噪声的一类非线性系统,给出了1种带单重渐消因子的强跟踪状态滤波算法。该算法将非线性系统线性化后,采用了线性最小方差估计方法来进行状态估计,通过运用正交原理和引入渐消因子,使得滤波效果具有强跟踪的优良性能。该算法扩展了卡尔曼滤波在带乘性噪声非线性系统状态估计中的应用范围。仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于约当分解的带乘性噪声广义系统状态最优滤波算法

运用矩阵约当分解,将一类带乘性噪声广义离散随机线性系统转化为带乘性噪声正常系统,并给出其在线性最小方差意义下的状态最优滤波算法。仿真结果验证该算法的有效性。     

基于奇异值分解的多通道带乘性噪声系统的最优滤波算法

提出 1种基于奇异值分解 (SVD)的多通道带乘性噪声系统的最优滤波方法。该方法基于多通道带乘性噪声系统的最优滤波理论[1] ,利用奇异值分解作为工具 ,将原算法中的协方差矩阵P进行奇异值分解 ,可以在一定程度上避免在递推过程中 ,由于计算误差和舍入误差的积累而引起的协方差矩阵P失去对称性 ,因而导致算法失效的问题。在保证算法在线性最小方差意义下为最优的同时 ,具有很好的数值稳定性和鲁棒性。仿真中对改进后算法和原算法估计效果做了对比 ,仿真结果证明了本文方法的有效性。     

复合模型系统的控制策略

复合模型中的物理模型和数学模型是依靠计算机控制系统实时耦合起来的。复合模型对控制系统的精度要求较高 ,但是流量的控制中存在着水流的滞后性以及水位控制中的超调现象 ,这些问题都将影响控制的精度。本文介绍采用改进的PID与Smith控制算法相结合的控制策略实现流量控制 ,以解决水流的滞后性 ;采用变参数PID控制策略实现水位控制。试验证明两者都取得了较好的控制效果     

动力定位系统的控制方程及模型试验

动力定位系统（ＤＰＳ）是开发深海的一种较为有效的海上开发系统。由于ＤＰＳ是一个较为复杂的系统,在进行模型试验时,每个Ｚ型螺旋桨都设有计算机芯片以及遥控装置,用以接收ＰＩＤ系统发出的指令,为模型试验的模拟也带来了一定困难。本文讨论了动力定位系统的数学模型,模型试验中推力的分配及控制方程和试验中的一些要求。     

System dynamics of behaviour-evolutionary mix-game models

In real financial markets there are two kinds of traders: one is fundamentalist, and the other is a trend-follower. The mix-game model is proposed to mimic such phenomena. In a mix-game model there are two groups of agents: Group 1 plays the majority game and Group 2 plays the minority game. In this paper, we investigate such a case that some traders in real financial markets could change their investment behaviours by assigning the evolutionary abilities to agents: if the winning rates of agents are smaller than a threshold, they will join the other group; and agents will repeat such an evolution at certain time intervals. Through the simulations, we obtain the following findings: (i) the volatilities of systems increase with the increase of the number of agents in Group 1 and the times of behavioural changes of all agents; (ii) the performances of agents in both groups and the stabilities of systems become better if all agents take more time to observe their new investment behaviours; (iii) there are two-phase zones of market and non-market and two-phase zones of evolution and non-evolution; (iv) parameter configurations located within the cross areas between the zones of markets and the zones of evolution are suited for simulating the financial markets.     

Down-scaled regional ocean modeling system (ROMS) for high-resolution coastal hydrodynamics in Korea

A down-scaled operational oceanographic system is developed for the coastal waters of Korea using a regional ocean modeling system(ROMS).The operational oceanographic modeling system consists of atmospheric and hydrodynamic models.The hydrodynamic model,ROMS,is coupled with wave,sediment transport,and water quality modules.The system forecasts the predicted results twice a day on a 72 h basis,including sea surface elevation,currents,temperature,salinity,storm surge height,and wave information for the coastal waters of Korea.The predicted results are exported to the web-GIS-based coastal information system for real-time dissemination to the public and validation with real-time monitoring data using visualization technologies.The ROMS is two-way coupled with a simulating waves nearshore model,SWAN,for the hydrodynamics and waves,nested with the meteorological model,WRF,for the atmospheric surface forcing,and externally nested with the eutrophication model,CE-QUAL-ICM,for the water quality.The operational model,ROMS,was calibrated with the tidal surface observed with a tide-gage and verified with current data observed by bottom-mounted ADCP or AWAC near the coastal waters of Korea.To validate the predicted results,we used real-time monitoring data derived from remote buoy system,HF-radar,and geostationary ocean color imager(GOCI).This down-scaled operational coastal forecasting system will be used as a part of the Korea operational oceanographic system(KOOS) with other operational oceanographic systems.     

长江口深水航道数学模型信息系统研究

利用GIS二次开发软件ArcView，完成数学模拟所需的计算网格生成及线边界法中地形数据提取的优化。集成ArcView、Visual Basic及长江口潮流数学模型，实现了数值模拟计算成果的三维可视化及实时互动的动态演示。所开发的长江口数学模型信息系统能根据整治工程需要，提交各类工程数据库。     

东亚副热带西风急流及其年际变率的海气耦合模式模拟

分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)快速耦合气候系统模式FGOALS_gl模拟的东亚副热带西风急流,并讨论了ENSO对东亚夏季副热带西风急流位置的影响。FGOALS_gl能较好模拟东亚副热带西风急流的空间分布以及季节演变,但较之再分析资料,模式模拟的急流强度偏弱,中心偏南。这主要是由于模式模拟的对流层中上层平均温度一致偏冷,且急流轴南部的冷偏差总是强于北部,使得模拟的经向温度差偏弱造成的。FGOALS_gl能合理再现东亚夏季副热带急流位置南北移动的年际变化特征,只是模拟的急流年际变率偏强。分析表明,模式模拟的ENSO偏差是造成西风急流年际变率偏强的重要原因。观测和模拟的东亚夏季副热带西风急流位置的南移多发生在ENSO位相达到峰值之后的夏季,但由于模拟的ENSO强度偏强,峰值多出现在春、夏季,并能维持至翌年秋季,因此,ENSO在其衰减年的夏季,对热带对流层温度异常的加热作用依然很强,造成模式中热带地区的对流层温度异常强于观测,从而导致东亚副热带西风急流年际变率模拟偏强。     

西沙海槽沉积模式

晚中新世琼东南盆地快速构造沉降，沉积欠补偿形成了西沙海槽。西沙海槽上部高陡带为悬浮沉积体系，下部低缓带为浊流滑塌沉积体系，槽底平缓带为河流沉积体系。不同于浊流沉积小而散，深海河流沉积为稳定的贯穿整个海槽的大储层。由于深海河流沉积体系稳、远、大的特点，其注定成为世界深水油气勘探的主要目标。     

白沙河平原地下水系统数值模拟

通过对白沙河平原区地下水形成条件及开采现状的分析，建立了该区不连续双层含水层的水文地质概念模型及数学模型，并利用１９８８年资料进行了模型校正。计算结果表明，由于超采严重，导致海水入侵在４～６月最重。计算所采用的ＭＯＤＦＬＯＷ软件为ＵＮＤＰ专家ＭｏｓｈｅＢｏｔｂｏｌ所推荐，为适应中国的季节性河道特点，对该软件进行了修正。     

东亚副热带西风急流及其年际变率的海气耦合模式模拟

分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)快速耦合气候系统模式FGOALS_gl模拟的东亚副热带西风急流,并讨论了ENSO对东亚夏季副热带西风急流位置的影响.FGOALS_gl能较好模拟东亚副热带西风急流的空间分布以及季节演变,但较之再分析资料,模式模拟的急流强度偏弱...     

大型模型试验水沙循环调制设备及控制系统

介绍了水沙循环调制设备及控制系统结构及原理,该系统可用于大型模型试验的流量测量与控制、含沙量测量与控制、水沙循环调制、水位测量与控制、水库水位测量报警和流速、水位、含沙量、泥沙颗粒级配等数据多点同步采集与处理,还设计安装了监测监控系统。全套系统已应用于多项国家重点科技攻关项目和省部级重点科技项目。