非均匀海水中水平电偶极子在空气中产生的电磁场

为了提高海水分层媒质中电磁场计算的准确性和电磁波传播性能评估的可靠性,构建了变电导率海水中水平电偶极子在空气中辐射电磁场的模型,本文提出了利用直接全局矩阵对电磁场进行求解的方法,评估了直接全局矩阵和广义反射矩阵的稳定性和计算误差来源。结果表明:利用直接全局矩阵对跨介质电磁场分量求解能有效避免误差的逐层累积,提高了真实海洋环境中电磁场计算的稳定性和准确度。     

基于最优ＲＡＮＳＡＣ算法的非增加式多视图三维重建

摘要：非增加式的多视图三维重建算法不依赖于初始重建,而是首先求解全部的摄像机参数,然后 一次性重建所有三维点,其难点在于如何精确的求得全局旋转矩阵和全局平移向量．针对摄像机旋 转矩阵计算的问题,引入最优ＲＡＮＳＡＣ算法来稳定剔除错误的二视图关系,避免了人为设定阈值 的不可靠性,提高了全局旋转矩阵的计算精度．针对摄像机平移向量计算的问题,结合了黄金分割 方法与线性规划来精确计算三视图相对平移向量,提高了相对平移向量计算的精度,从而提高了最 终全局平移向量的精度．实验结果表明,设计的算法能有效的提高三维重建精度．     

多相开关电容网络函数计算的分类算法

多相开关电容(MSC)网络函数的计算可以归结为不定导纳矩阵的一阶余子式和二阶余子式的计算。本文通过建立增广MSC网络，引入增广不定导纳矩阵的概念，提出了计算一阶余子式和二阶余子式的分类算法。这种算法的基本思想是通过计算增广不定导纳矩阵的一阶余子式来获得所需要的一阶余子式和二阶余子式，避免了二阶余子式的计算。这是一种新的快速有效的算法。     

求解二阶椭圆奇性问题的组合网格法

针对科学与工程计算中改进奇异问题的计算精度,提出了一种新的算法-组合网格法(CGM).即全局粗网格与局部细网格之间交替迭代.所谓组合网格由整体粗网格和局部加密细网格组成.通过计算表明,组合网格方法和快速自适应组合网格方法(FAC)一样快速收敛.但本质不同的是并不要求粗细网格嵌套.而且还能做到总体与局部的算子不一样,与普通有限元方法比较,该方法形成的线性方程组的系数矩阵的阶数要小得多,避免了求解大型矩阵方程.但计算结果接近全局加密网格上的结果,更适用工程实际问题.     

多项式函数极小化问题的全局优化算法

利用水平值下降的思想,通过寻找全局最优值的大体位置求出全局最优解,以避免陷入局部极小。利用多项式第二判别矩阵使算法更加简便,提高了计算速度。数值算例验证了算法的可行性和大范围收敛性。     

避免奇异解联合对角化的两种高效算法

针对避免奇异解的联合对角化算法计算量大的问题,提出两种改进的高效算法．在第一种改进算法中,将对角化矩阵行列式按当前更新的列展开,从而避免了计算行列式过程中的矩阵求逆．另一种改进算法将列交换后的对角化矩阵进行QR分解,由分解得到的上三角矩阵计算对角化矩阵的行列式．由于两种改进算法减少了一次矩阵求逆,因此降低了原算法的计算量．仿真结果表明,当目标矩阵个数和维数较大时,两种改进算法的计算量分别为原算法的18.9％和13.5％．     

下行多用户MIMO系统中低复杂度块对角化预编码算法

为在保证误码性能的情况下降低块对角化预编码算法计算复杂度,提出一种基于矩阵伪逆与LDL“分解的多用户多输人多输出（MIMO）系统块对角化（BD）预编码改进算法LDLHBD（QR）。算法通过全局信道矩阵伪逆与块QR分解进行零空间计算,避免复杂的矩阵奇异值分解（SVD）,快速实现信道块对角化。并采用能提供均匀子信道增益的LDL“方式对等效信道进行优化分解,实现预编码矩阵设计。仿真结果表明该算法计算复杂度明显降低,并获得了与传统块对角化算法相近的误码率性能。     

一种基于对称集的平面图形匹配新方法

定义了一种新的形状描述子和一种矩阵内积.该描述子是二值对角对称图表,此图表具有图形上成对点的全局对称特性.在定义了矩阵的内积基础上,计算了两图形的匹配值.此定义方法缩短了匹配值的计算时间,通过几种类别的图形测试了这种描述子的描述能力.     

多支点变刚度轴支承载荷的灵敏度

多支点轴支承载荷的分配直接影响设备的安全运行，各支承的标高是影响支承载荷分配的主要因素，只要建立了支承载荷对支承标高变化的灵敏度矩阵，便可方便地求得不同标高下的载荷分配，传递矩阵推算方法需进行载荷和轴的简化才能求解，当载荷复杂且轴刚度变化大时便无法准确计算。作者在不进行载荷和轴系简化的情况下，建立一种变刚度静不定梁的通用模型，推导出该梁任意截面的转角和挠度变形的一般方程。由变形方程得出静不定梁求解的求解矩阵，导出支承载荷计算的灵敏度矩阵和线笥公式，并对回转进行分析和计算。研究结果表明：该方法避免了由于载荷和轴系简化引起的计算误差，计算精度高；计算中对轴端支承形式也没有限制，是一种计算支承载荷灵敏度矩阵的通用方法。     

求解minimax优化问题的下降算法

应用矩阵运算给出了求解ｍｉｎｉｍａｘ优化问题的一种新下降算法．该算法的特点是：不必考虑有效函数的个数,不必计算逆矩阵;只需要作矩阵的乘法运算或求解方程组就可以得到ｍｉｎｉｍａｘ的下降方向．该算法具有全局收敛性,数值例子表明,该方法具有良好的数值计算结果．     

一类不确定非线性系统基于Backstepping的自适应跟踪控制

研究了一类非匹配不确定性非线性系统自适应跟踪问题,在假设系统模型不确定参数未知时,结合Backstepping的递推方法和鲁棒控制技术,经过多步递推设计了输出反馈控制器和参数自适应控制律.通过控制参数调节,对存在非匹配不确定性和未知干扰的非线性系统实现了输出跟踪.基于Lyapunov稳定性理论所设计的控制器不仅使系统的输出跟踪给定的期望输出,而且使得系统对于所允许的不确定系统状态全局一致有界.与经典反演设计相比,本方案允许非参数化不确定性,增强了控制系统的鲁棒性.最后的仿真算例验证所设计控制方法的有效性.     

多约束导引控制一体化的自适应鲁棒滑模设计方法

在攻击机动目标的末制导段, 为使舰炮制导炮弹能够同时满足攻击角、视线角速率测量受限、执行器控制饱和等多项约束, 基于自适应鲁棒控制与动态面滑模设计了一种导引控制一体化设计方法. 首先, 在纵平面内, 建立了弹体的导引控制一体化设计模型. 然后, 设计扩张状态观测器迅速准确地估计出视线角速率与目标机动等未知干扰. 其次, 运用自适应指数趋近律设计了非奇异终端滑模, 以确保视线角跟踪误差与视线角速率在有限时间内收敛至零. 进而, 结合自适应鲁棒项构造动态面滑模与虚拟控制量用以镇定串级系统并削弱变结构项的抖振. 进一步地, 通过设计自适应Nussbaum增益函数, 较好地补偿了由舵机偏转受限引入的控制饱和非线性问题. 运用Lyapunov稳定性理论严谨地证明了终端视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性, 以及系统的一致最终有界性. 仿真实验表明, 所提出的设计方法能够使舰炮制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时, 均具备较好的导引控制性能.     

考虑非线性模型不确定性的航天器自主交会控制

考虑航天器交会模型不确定性的问题,提出基于一般非线性相对运动方程的自适应控制策略. 针对复杂非线性系统中由外部扰动及目标星轨道参数引起的线性与非线性不确定性问题,通过自适应神经网络对模型结构进行参数化近似. 结合自适应反推技术和李雅普诺夫稳定方法进行自适应控制器设计,能够实现控制目标,保证所得闭环系统的渐近稳定性. 为了探究同时存在模型不确定性和输入约束的情况下航天器相对运动的自适应控制设计,提出辅助控制系统来分析和解决输入约束的影响. 针对相对运动提出的自适应控制策略保证了闭环系统的稳定性,使得模型未知参数的自适应估计满足最终一致有界性. 对不同案例分析比较的数值仿真结果验证了提出控制方法的有效性.     

气动肌肉驱动关节轨迹跟踪的自适应鲁棒控制

设计了一种简单、经济的单根肌肉关节驱动上肢外骨骼助力机器人。为解决单根肌肉关节轨迹跟踪控制精度差、抗干扰能力差及颤振严重等问题,基于反步法设计单根肌肉关节伺服系统的自适应鲁棒控制器。该控制器呈两层级联结构,每层均包含一个鲁棒反馈、参数自适应及快速动态补偿项,基于递归最小二乘法和梯度法分别设计参数自适应及快速动态补偿项。通过Lyapunov函数证明所设计控制器的稳定性,并结合实验分析参数自适应及快速动态补偿项的作用。实验结果表明,设计的控制器具有良好的暂态及稳态性能,跟踪不同行程的轨迹时,系统运行平稳,颤振很小,特别是跟踪幅值为15 mm正弦信号时,其暂态最大绝对跟踪误差为0.94 mm,稳态跟踪误差均方差为0.21 mm,几乎没有颤振现象。干扰测试实验进一步证明所设计的自适应鲁棒控制器继承了传统鲁棒控制器的抗干扰能力。     

Characteristic model-based consensus of networked heterogeneous robotic manipulators with dynamic uncertainties

In this paper, we address the characteristic model-based discrete-time consensus problem of networked robotic manipulators with dynamic uncertainties. The research objective is to achieve joint-position consensus of multiple robotic agents interconnected on directed graphs containing a spanning tree. A novel characteristic model-based distributed adaptive control scenario is proposed with a state-relied projection estimation law and a characteristic model-based distributed controller. The performance analysis is also unfolded where the uniform ultimate boundedness(UUB) of consensus errors is derived by resorting to the discrete-time-domain stability analysis tool and the graph theory. Finally, numerical simulations illustrate the effectiveness of the proposed theoretical strategy.     

一类非线性双曲方程整体强解的渐近行为

研究一类四阶强阻尼非线性双曲方程ut-△ut-△utt-△utt=f（u）的初边值问题整体强解的渐近行为,其中非线性项f满足临界指数增长条件．结合能量估计得到了该问题整体强解的唯一性和一致有界性,并且证明了整体强解在D（A）×D（A）是一致稳定的,改进了已有的结果．     

Robust State Feedback H∞Control for Dynamic Biped Robot Based on T-S Fuzzy Model

T-S fuzzy model was applied to describe nonlinear system and global fuzzy model was expressed by the form of uncertain system. Based on robust state feedback H∞control strategy, designed a global asymptotic steady fuzzy model. This control system can use the experimental input-output data pairs for the biped robot learning and walking with dynamic balance. It is proved by simulation result that robust state feedback H∞ control method based on T-S fuzzy model can effectively restrain the effect of model uncertainties and external disturbance acting on biped robot. From these works, we showed the satisfactory performance of joint tracking without any chattering.     

具有指定跟踪性能的间接鲁棒自适应广义预测控制

针对对象的不确定性干扰（未建模动态、有界干扰等），提出一种新的不需要持续激励条件的间接自适应广义预测控制算法，不仅考虑了自适应控制系统的闭环鲁棒稳定性，而且使所设计的自适应控制闭环系统具有指定的跟踪性能。     

基于有限时间干扰观测器的鲁棒积分跟踪控制

针对电液位置伺服系统同时存在的参数不确定和不确定非线性（统称为干扰）,导致传统非线性控制精度不高、跟踪性能不好等问题,提出基于有限时间干扰观测器（FTDO）的鲁棒积分跟踪控制策略. 通过将误差符号鲁棒积分（RISE）控制策略与FTDO融合,实现对未观测干扰的抑制. 考虑到实际系统中噪声对跟踪精度的影响,该控制策略结合期望补偿手段,提高跟踪精度. 通过Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的全局渐进稳定性. 对比实验结果显示,利用该方法能够有效提高电液位置伺服系统在干扰作用下的跟踪性能,在相同的测试工况下,与速度前馈PI控制器相比,跟踪精度提高了25%左右.     

基于神经网络的机械手鲁棒输出跟踪控制

针对一类参数未知的机械手输出跟踪鲁棒控制问题，应用输入／输出反馈线性化方法和Lyapunov稳定理论，提出了一种基于神经网络建模的机械手输出跟踪自适应鲁棒控制器，采用三层前向神经网络来逼近未知非线性函数，网络的权值依据Lyapunov稳定性进行实时修正，保证了相应闭环系统的稳定性，所提出的控制器保证了跟踪误差及相应闭环系统的状态－致最终有界，且不需预知不确定性的上界，以两自由度移动关节刚性机械手的跟踪控制问题的为例进行了仿真，结果表明所提出方法是行之有效的。