离散时间H∞性能下界研究方法

为了缩小二分法求解最优H∞性能的搜索范围,降低搜索代价,采用状态空间分析法,提出了一种获取H∞性能下界的方法．与一般方法不同,根据此方法所得的下界仅跟H₂ Riccati方程的解有关,而不被卷入该Riccati方程的计算．因此,下界的获取简单．不仅如此,该方法还能揭示最优性能与H∞性能(包括最优控制与H∞控制,最优估计与H∞估计)间的区别和联系、分析多扰动通道对H∞性能的影响以及可预演扰动的有效利用对H∞性能的改善．     

虚假数据注入攻击信号的融合估计

研究了信息物理系统中假数据注入(False data injection, FDI)攻击信号的检测问题. 在分布式融合框架下, 首先将FDI攻击信号建模为信息物理系统模型中的未知输入, 从而使得攻击信号的检测问题转化为对FDI攻击信号的实时估计问题. 其次, 在每个传感器端设计基于自适应卡尔曼滤波的FDI攻击信号的局部估计器; 在融合中心端引入补偿因子, 设计分布式信息融合准则以导出攻击信号的融合估计器. 特别地, 当FDI攻击信号是时变情况时, 融合过程中补偿因子的引入可以大大提高对攻击信号的估计精度. 最后, 通过两个仿真算例验证所提算法的有效性.     

基于拉普拉斯特征映射学习的隐匿FDI攻击检测

智能电网中的隐匿虚假数据入侵(False data injection, FDI)攻击能够绕过坏数据检测机制, 导致控制中心做出错误的状态估计, 进而干扰电力系统的正常运行. 由于电网系统具有复杂的拓扑结构, 故基于传统机器学习的攻击信号检测方法存在维度过高带来的过拟合问题, 而深度学习检测方法则存在训练时间长、占用大量计算资源的问题. 为此, 针对智能电网中的隐匿FDI攻击信号, 提出了基于拉普拉斯特征映射降维的神经网络检测学习算法, 不仅降低了陷入过拟合的风险, 同时也提高了隐匿FDI攻击检测学习算法的泛化能力. 最后, 在IEEE57-Bus电力系统模型中验证了所提方法的优点和有效性.     

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.     

时变多状态滞后不确定系统的最优保性能控制器设计

研究了一类具有时变多状态滞后不确定系统的状态反馈保性能控制器设计问题,推导出了保性能控制器存在的充分条件,通过解等价的线性矩阵不等式给出了控制器的设计方法,进而通过建立和求解一个性线矩阵不等式约束的凸优化问题,提出了最优保性能控制律的设计方法。     

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.

     

具有随机采样特性的网络化系统H∞ 滤波

研究一类具有随机采样特性的网络化系统H∞滤波问题.通过将传感器的随机采样过程建模成马尔可夫链,将数据量化作用转化为模型的参数不确定性,并用二值随机变量描述丢包过程,从而用一个多随机变量的马尔可夫不确定性模型来描述滤波误差系统.应用Lyapunov稳定性理论和随机系统分析方法,导出了滤波误差系统随机稳定且具有给定H∞性能的充分条件,并给出了滤波器的设计方法.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

锈蚀输电铁塔防腐蚀底漆与涂装体系选择

对锈蚀输电铁塔进行磷化处理,以磷化膜作为底层,制备四种防腐蚀底漆试样,在此基础上,设计四种涂装体系并制备试样,按照国家相关标准对底漆试样和涂装体系试样进行机械性能和耐蚀性检测。结果表明,环氧铁红防锈底漆与磷化膜配套性能最好,附着力为0级,耐氯化钠浸泡时间可达720h,划格盐雾试验72h无变化,耐盐雾腐蚀试验1 000h无起泡、锈蚀、脱落等现象;环氧铁红防锈底漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆组成的涂装体系机械性能和耐蚀性能最佳,附着力为0级,耐碱与耐水时间均达480h,耐盐雾腐蚀试验3 000h无起泡锈蚀脱落等现象。     

网络控制系统的滑模变结构预估控制器的设计

网络闭环控制系统中长时延存在的情况下 ,在状态预估的基础上 ,设计出的滑模控制器使闭环系统具有较好的性能。对直流电机的仿真结果证明了该方法的有效性