基于双客服的远程控制实验系统研究与开发

传统的C／S结构和B／S结构各有优缺点,双客户-服务器结构弥补了单一结构存在的缺陷,具有较强的可扩展性。该文针对AE2000B型过程控制实验装置,采用双客户-服务器的软件体系架构,通过自定义通信协议,结合实时曲线的表现方式达到用户远程控制实验的目的。实验结果表明,双客户-服务器结构带来的实验效果令人满意。     

采样粒子群优化模型及其动力学行为分析

本文提出一种变采样周期的粒子群优化模型, 利用误差动力系统的李雅普诺夫函数分析优化行为的稳定性. 通过粒子的轨迹分析, 得出轨迹收敛的采样时间约束条件. 算法收敛性理论分析结果表明该算法不能收敛到局部最优. 针对多模态函数优化问题, 提出一种基于量子群的变采样周期的粒子群优化模型. 实验分析了采样周期对算法优化行为的影响. 结果表明其相对于传统粒子群算法的优势. 最后对基于量子群的采样子群优化算法的多极值寻优能力进行测试, 结果表明其有效性.     

聚类算法分析及在GIS中心选址中的仿真研究

通过对聚类算法初始点选择策略的分析和比较,经典k-means算法在GIS海量数据处理上的效率问题,提出了随机采样的k-means算法来进行坐标聚类;并将随机采样k-means算法应用于GIS中心选址,充分利用GIS数据分析和处理能力,以城市间的欧几里得距离为相似条件,采用最大最小原则选取初始点进行聚类,从而缓解局部最优解产生的概率;选取中心城市作为目标对象,从而提高商业决策的充分性和可靠性;经仿真结果验证了所提出的随机取样k-means算法的有效性和正确率。     

约束Hammerstein系统非线性预测控制及在聚丙烯牌号切换中的仿真研究

对状态和输入受约束的Hammerstein系统, 提出一种新的可保证闭环指数稳定的非线性模型预测控制策略. 基于线性子系统镇定的最优控制律, 滚动预测非线性代数方程的解算误差, 继而在线优化计算满足约束的预测控制量. 进一步, 得到闭环系统指数稳定的解算误差上界. 从而闭环系统不仅满足约束而且对解算误差具有鲁棒性. 最后以工业聚丙烯牌号切换控制为例, 仿真验证本文算法的有效性.     

具有测量数据丢失的离散不确定时滞系统鲁棒Kalman滤波

研究了具有测量数据丢失的离散不确定时滞系统鲁棒Kalman滤波问题, 其中时延存在于系统状态和观测值中. 模型的不确定性通过在系统矩阵中引入随机参数扰动来表示, 测量数据丢失现象则通过一个满足Bernoulli分布且统计特性已知的随机变量来描述. 基于最小方差估计准则, 利用射影性质和递归射影公式得到一个新的滤波器设计方法, 并且保证了滤波器的维数与原系统相等. 与传统的状态增广方法相比, 当时延比较大时, 该方法可以有效降低计算量. 最后, 给出一个仿真例子说明所提方法的有效性.     

适用于事件触发的分布式随机目标跟踪方法

研究了一类基于RSSI（Received signal strength indication）测距的分布式移动目标跟踪问题,提出了一种适用于事件触发无线传感器网络（Wireless sensor networks,WSNs）的分布式随机目标跟踪方法.首先考虑移动机器人模型的不确定性,引入了带有随机参数的过程噪声协方差,应用改进平方根容积卡尔曼滤波（Square root cubature Kalman filter,SRCKF）得到局部估计;然后采用无模型CI（Covariance intersection）融合估计方法以降低随机过程噪声协方差带来的不利影响.该方法充分利用有模型和无模型方法的优势,实现系统模型和量测不理想情况下的分布式目标跟踪.基于E-puck机器人的目标跟踪实验表明,事件触发的工作模式可有效地减少能量消耗,带随机参数的滤波方法更适合于随机目标的跟踪.     

基于扩张状态观测器的分散模型预测控制

针对复杂关联系统中分散控制方法无法有效解决子系统间的耦合和干扰问题, 提出一种基于扩张状态观测器的分散模型预测控制算法. 首先将复杂关联系统分解为多个状态维数较低、控制变量较少的子系统, 并为每个子系统设计本地预测控制器; 然后, 采用扩张状态观测器对子系统的耦合项以及干扰项进行估计, 进而利用估计值对子系统进行前馈补偿, 从而降低复杂关联系统的计算复杂度, 提高系统的稳定性和抗干扰能力; 最后, 利用液位控制系统验证了所提出算法的有效性.

     

一类不受控离散事件驱动不确定线性切换系统优化控制

考虑一类不受控离散事件驱动不确定约束线性切换系统, 提出具有任意切换特性的约束优化控制策略. 引入有限时域性能函数, 定义约束最优控制问题. 为降低控制器的在线计算量, 通过参数化方法压缩最优控制问题决策变量的维数. 应用公共Lyapunov 函数和控制Lyapunov 函数理论建立的闭环切换系统, 具有对不确定扰动和不受控切换信号的渐近稳定性和逆最优性. 最后通过算例仿真验证了结果的有效性.

     

不确定离散时间系统的H2／H∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统,确定了其H2／H∞状态反馈保性能控制问题。基于线性矩阵不等式处理方法,导出了存在H2／H∞保性能控制律的充分必要条件,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的一个参数化表示。进而,通过建立和求解一个凸化问题,给出了H2／H∞最优保性能控制设计方法。最后,通过一个例子说明了本文所提出方法的有效性。     

不确定离散时滞系统的保性能控制

针对一类具有范数有界不确定性和状态滞后的离散时间线性系统,结合一个二次型 性能指标,采用线性矩阵不等式方法,提出了无记忆状态反馈保性能控制律的存在条件,并利 用一个线性矩阵不等式的解给出了保性能控制律的一个参数化表示.