多智能体系统的事件触发无模型迭代学习双向一致性

针对未知模型的非线性离散时间多智能体系统,研究基于事件触发迭代学习双向一致性问题.首先,利用紧凑形式动态线性化方法,建立多智能体系统的动态线性化数据模型,提出一种该数据模型的参数估计算法;其次,基于该数据模型设计输出观测器和死区控制器,并结合信号图论,构建一种事件触发分布式无模型迭代学习双向一致性控制策略;然后,通过设计李雅普诺夫函数对该控制策略的收敛性进行严格的证明;最后,通过数值仿真进一步验证该控制协议的正确性和有效性.     

基于自适应事件触发的时滞系统分布式${l_2}text{-}{l_infty}$滤波

研究一类基于自适应事件触发机制的时滞系统分布式滤波问题.自适应事件触发条件由滤波器自身最新释放数据、当前时刻估计值及邻居节点最新释放数据共同决定.此事件触发机制采用阈值自适应调节方案,阈值参数在保证滤波器性能的前提下根据滤波误差动态变化,最大程度上节约网络通信资源.首先,给出滤波误差系统均方指数稳定的充分条件;其次,构造一个Lyapunov函数来分析滤波误差系统满足l2-l∞的性能指标;再次,设计离散时滞系统分布式l₂-l_∞滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数;最后,通过仿真实例说明滤波器能够降低系统时滞带来的影响,且在保证滤波性能前提下减少通信次数,节约网络资源.     

轮询通信协议下信息物理系统分布式状态估计

本文关注的是一类信息物理系统的分布式状态估计问题. 由于传感器网络通信带宽有限, 当大量节点同时发送数据时, 可能造成数据冲突. 因此, 通过引入轮询协议减轻传感器网络通信负担, 在该协议下每个节点的测量分量将依次且周期性访问网络. 考虑滤波网络拓扑切换概率矩阵是时变的, 因此采用非齐次Markov链描述随机拓扑切换行为. 证明了估计误差以指数衰减的形式收敛,确保了滤波误差系统在均方意义下最终有界. 进一步地, 通过解决特定拓扑依赖的凸优化问题, 获得期望的分布式滤波器参数. 最后, 通过两个例子证明了所设计的分布式状态估计方法的可行性.     

离散时滞随机系统的一种均方有界事件驱动控制策略

针对状态时滞随机系统,应用事件驱动近似二次性能指标和随机均方有界理论,同时考虑控制输入和事件决策,设计了反馈控制器和相应的事件驱动控制策略.基于状态反馈的事件驱动策略同时使用当前状态和时滞状态进行事件的触发,并利用近似二次性能指标进行约束;基于输出反馈的事件驱动策略使用当前状态进行事件的触发.最后,通过实验进行了仿真,对事件驱动性能指标进行量化,并与相关文献进行对比,验证了所提出方案可以在保证系统性能的前提下有效减少通信传输,延长无线传感网络的使用寿命.     

带有随机测量数据丢失及切换拓扑的传感器网络分布式$l_2-l_infty$滤波器设计

研究一类具有测量数据随机丢失以及网络拓扑结构随机切换的分布式$l_2-l_\infty$滤波器设计问题.在分布式滤波器网络,每个本地滤波器估计系统的状态不仅基于节点自身信息,而且利用网络拓扑中邻居节点的信息.首先,采用已知概率分布的二进制序列描述传感器测量数据的随机丢失,Markov链描述滤波器网络拓扑结构的切换;其次,构造一个Lyapunov函数来分析滤波误差系统的$l_2-l_\infty$性能,并研究其均方指数稳定性;再次,通过线性矩阵不等式(LMI)技术,给出分布式$l_2-l_\infty$滤波器的设计方法;最后, 通过数值例子验证所提方法的有效性.     

基于超像素和判别稀疏的运动目标跟踪算法

针对目标遮挡、非刚性变换、光照变换等因素干扰产生的漂移问题,提出基于超像素和判别稀疏的运动目标跟踪算法。算法首先利用SLIC方法对运动目标的观测区域进行超像素分割,然后通过K-Means算法构建包含目标和背景的超像素字典,再基于判别稀疏表示和[?1]范数最小化框架求解候选目标的稀疏系数,同时结合粒子滤波框架和在线字典更新策略完成目标跟踪。实验结果表明,该算法在多种因素干扰的环境中具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地进行在线目标跟踪。     

生物样本运输智能化监管系统的开发

为解决生物样本运输过程中的安全问题,设计了将GPS定位系统、GPRS移动通信网和Internet网络、Web-GIS地理信息系统进行有机组合,对以STM8L151超低功耗微控制器为控制核心的智能化便携式生物样本冷藏箱进行监控的系统。实现对生物样本运输过程的实时温度检测、实时准确位置定位等操作,建立了生物样本运输智能化监管系统。实验结果表明温度数据测量与传输准确可靠,物品位置与运输路径显示准确。     

基于ZigBee网络的移动节点定位技术研究

无线传感器网络技术中,ZigBee技术以其低价格、低功耗、组网简单等优点被广泛地应用于移动节点定位研究中。随着TI推出业界首款带硬件定位引擎片上系统(SoC)解决方案CC2431,移动节点定位可以通过硬件来实现。但基于ZigBee的RSSI无线定位精度受定位环境影响,会造成很大定位误差。针对此问题,分析了影响定位精度的两个阶段:测距阶段和计算阶段。测距阶段对信号传输模型中的两个关键参数A和n值进行改进和优化,以得到更符合实际环境的参数值。计算阶段采用修正权值三角质心算法以提高主要数据的权重,避免次要数据的影响。通过仿真测试发现,本算法定位精度高,稳定性好,具有较好的实用价值。     

面向空间应用的FC-AE-1553网络拓扑性能研究

采用OPNET仿真平台,建立FC-AE-1553网络的网络控制器、网络终端和交换机的节点模型以及相应的进程模型,构建仲裁环型和交换型两种拓扑网络。针对某型号空间有效载荷系统的特点,进行网络拓扑性能仿真,测试节点数量和消息长度对网络性能的影响,分析网络吞吐量随着网络负载的变化规律。结果表明：FC-AE-1553网络具备良好的实时性能,其中,仲裁环型网络的传输性能更稳定,适合节点数量较少的场合,交换型网络的实时性能更优,适合节点数量更多的场合。     

带有灰色关联算子的烟花算法

标准烟花算法（FA）由于粒子更新机制的缺陷，寻优过程中粒子之间缺乏信息交流，使得算法寻优能力弱，寻优结果精度低。为了改善上述缺陷，提出带有灰色关联算子的烟花算法（GFA）。GFA在粒子寻优过程中利用灰色关联算子为每个粒子选取一个指导粒子，通过指导粒子来对自身粒子维度信息进行更新，以提高算法的寻优能力。利用标准测试函数对所提算法进行测试，仿真结果表明GFA与相关改进的烟花算法相比具有较高的寻优精度和收敛速度。