基于反双曲正弦函数的扩张状态观测器

首先,采用反双曲正弦函数设计一种三阶扩张状态观测器,利用Lyapunov函数证明三阶扩张状态观测器误差系统渐近稳定;然后,利用反双曲正弦函数选取扩张状态观测器初始阶段的参数,以抑制微分峰值现象;最后,通过仿真实验结果,表明了所提出的三阶扩张状态观测器能够获取二阶系统各状态变量和非线性扰动高精度的估计值,而且能够较好地抑制微分峰值.     

一种新型正弦跟踪微分器的研究与应用

过程信号的微分计算在控制工程领域有广泛的应用,但经典微分运算方法存在显著的噪声干扰放大效应.文中通过分析一种经典微分器的变形结构以及对象阶跃激励响应和斜坡激励响应的正弦滤波信号成分的构成,指出在较高的滤波频率下,可通过信号的正弦滤波或余弦滤波提取这些过程信号的微分信号.提出了一种由正弦滤波器和新型正弦跟踪器所构成的新型微分信号提取方法.该方法有效提高了提取微分信号的质量,与理想微分信号相比的近似度较高.文中提出的微分方法具有良好的抗噪声干扰特性,是线性滤波技术的发展与延伸,并具有良好的理论意义和实际应用前景,可作为经典控制理论的有益补充.数学分析、仿真实验和实际应用结果进一步证实了文中所述方法的正确性和有效性.     

基于改进sigmoid函数的非线性跟踪微分器

本文受神经网络中常用的sigmoid激励函数特性的启发,提出了一种形式简单、调参相对容易的非线性跟踪微分器(STD).首先,在sigmoid函数的基础上引入指数和幅度因子,利用改进后的sigmoid函数构造加速度函数,接着,借助Lyapunov直接法证明了所设计的跟踪微分器的非摄动形式具有全局渐近稳定性,随后利用系统等价性给出了跟踪微分器的具体形式并通过扫频测试分析了其频域特性;最后,与线性微分器(LD)、全程快速跟踪微分器(HSTD)以及改进的跟踪微分器(ITD)、反正切形式的跟踪微分器(ATD)分别进行对比仿真分析.结果表明,基于sigmoid函数设计的跟踪微分器可以兼顾响应的快速性以及平稳性、全程无抖振,对信号的广义导数具有良好的逼近能力和滤波效果.     

利用跟踪微分器构造未知函数的寻优器及求根器

针对函数结构未知的情形,构造出能寻优和求根的非线性动态系统。这些动态系统是用两个跟踪微分器和函数的输入输出过程值模拟数值迭代过程得到的,是对未知函数实现寻优和求根的动态结构。     

基于反双曲正弦函数的抗冲激块稀疏自适应滤波算法

针对现有基于最小均方误差（MSE）的块稀疏系统辨识算法抗冲激性能不佳的问题,提出了一种利用反双曲正弦函数替代最小均方误差的改进型块稀疏归一化最小均方（IBS-NLMS）算法。该算法首先构造新的代价函数,利用负梯度最陡下降法求出增量,进而导出了新的滤波器权系数更新公式,在公式迭代过程中出现的冲激噪声会导致权系数的更新量趋于零向量,从而消除了由于非高斯冲激干扰而导致的算法发散问题。同时,理论分析并推导出了该算法的均值收敛过程。块稀疏系统辨识的仿真结果表明,在非高斯冲激噪声干扰和截断变化情况下,改进型算法与块稀疏归一化最小均方（BS-NLMS）算法相比有更快的收敛速度和更小的稳态误差。     

跟踪微分器用于零点配置

1　引言在线性系统理论中 ,只要系统可控 ,通过线性状态反馈可以任意配置系统极点来改善系统的动态性能 .能否通过配置系统的零点来改善系统的动态性能 ,特别是系统的传递特性 ,由于零点配置需用微分环节 ,而传统的“微分器”对噪声敏感 ,很难用于零点配置上 .本文将用信噪比很高的新型“非线性跟踪微分器 (TD)”[1 ] 来提取微分信号 ,从而能够用零点配置的方法来改善系统的动态性能 .数值仿真例子表明本文提出的方法很有效 .2　跟踪微分器用于零点配置如果二阶系统 x-f(x,x) =u是稳定的线性系统 ,即 f(x,x) =-a1 x-a2 x,a1 >0 ,a2…     

基于神经网络的跟踪-微分器设计

针对自抗扰控制的跟踪-微分器模块中存在着待定参数的问题,借助人工神经网络便于建立非线性映射的思想,提出了基于神经网络的跟踪-微分器的设计方法.运用该方法可以对任意阶的跟踪-微分器进行参数设计,设计出的跟踪-微分器具有良好的鲁棒性.仿真实验表明,由该设计方法设计出的跟踪-微分器能够提供精确的微分信号,有一定的工程应用参考价值.     

非线性跟踪-微分器的分析与改进

本计非线性跟踪－微分器的工作机理和参数意义进行了深入分析，发现了超调产生的根源及参数相近制约的原因，通过对其开关平面函数的改进，改善了信号的品质，得到了灵活解耦的参数整定方法，使非线笥跟踪于微分器更具有工程实用意义。     

基于偏最小二乘分析的双模粒子滤波目标跟踪

针对在复杂背景下,基于主成分分析(PCA)的目标跟踪方法准确率较低的问题,使用偏最小二乘分析,提出一种双模粒子滤波的跟踪算法.首先采用偏最小二乘分析对目标区域建模,作为观测模型;然后利用仿射变换描述目标的形变过程,分别在李群及其切向量空间上建立双模的动态模型;最后结合特征空间更新策略,使用粒子滤波实现目标跟踪.实验表明,所提出的算法能够有效滤除背景噪声,跟踪结果稳定且准确.     

基于自适应分块表观模型的视觉目标跟踪

针对表观发生剧烈变化时的目标跟踪问题, 提出一种新的基于自适应分块表观模型的视觉目标跟踪算法. 将目标表观描述为一组具有内在空间上几何结构关系约束的局部图像块, 在跟踪过程中通过自动添加和删除局部图像块适应目标的表观变化, 同时利用全局颜色属性值确定新的图像块的位置, 克服了传统分块算法不能及时更新表观模型的局限性. 实验结果表明, 所提出算法对表观变化具有较高的自适应性, 在表观发生剧烈变化时可实现准确的目标跟踪.

     

基于联合特征直方图的均值漂移目标跟踪算法

针对单一颜色特征跟踪性能差的缺点, 提出一种基于联合特征直方图的均值漂移目标跟踪算法. 采用颜色、边缘、运动3 个具有一定互补性的信息进行联合概率跟踪, 以提高目标模型的描述能力; 利用运动信息修正颜色和边缘模型核函数, 用以克服背景颜色、轮廓对跟踪效果的影响; 根据各特征所占权重, 运用自适应融合法生成关联特征直方图, 并将所构建的目标模型融合到mean shift 跟踪框架中, 实现目标跟踪. 实验结果表明, 所提出的算法具有较高的准确性.

     

基于指数函数的灰色动态多属性关联决策模型

针对同一属性下不同方案的邓氏关联度大小区分较弱以及关联度存在下限的问题, 定义基于指数函数的新关联度. 改进后的关联度对同一属性下不同方案间关联度的分辨率要高于原有关联度, 并证明了改进关联度的性质.利用指数关联度确定属性权重, 构造基于偏差和灰熵的确定了时间权重的优化模型. 最后, 将该方法用于河南省某地级市民营企业的经营业绩评价分析中, 实例说明了所提出模型的有效性和实用性.

     

基于双曲正弦函数的四翼忆阻混沌系统及其FPGA实现

采用双曲正弦函数忆阻器作为正反馈项,设计了一个具有4个翅膀的四维混沌模型。首先利用四阶龙格库塔算法对该系统进行数值求解,对系统的稳定性进行了分析,发现系统只有一个平衡点且为鞍点。对系统进行动力学分析,绘制了随系统参数变化的Lyapunov指数和分岔图,计算了系统的Lyapunov维数,得到了系统随参数变化时运动状态的变化情况,发现系统存在周期和混沌等多种运动形态。最后,利用FPGA设计了一个混沌电路系统,用示波器观察结果,发现与数值结果基本一致,为忆阻混沌系统在通信中的应用奠定了基础。     

基于ESMF 算法的GPS 信号多普勒频率估计

针对GPS 接收机对载波信号的跟踪性能受到不同类型噪声的影响, 且这些噪声的统计特性很难得到的问题, 提出一种基于扩展集员滤波(ESMF) 的解决方法. 该方法根据载波信号中噪声统计特性未知但有界(UBB) 的特点, 设定合理的噪声边界, 将UBB噪声包含在椭球集合内; 利用集员的思想实现载波信号多普勒频率的在线非线性估 计, 且估计过程中同时能够检测系统坏值的发生时刻. 仿真中, 模型选取三维空间运动的载体. 仿真结果表明, ESMF在处理该模型时是一种有效的鲁棒估计算法.

     

基于时变Sigmoid 函数的鲁棒PSO 算法

在样本规模有限的情况下, 为了提高算法的鲁棒优化性能, 提出一种基于时变(随迭代次数变化) Sigmoid 函数的鲁棒粒子群优化算法. 采用拟蒙特卡罗积分方法近似估计有效目标函数, 以时变Sigmoid 函数为基础, 设计各代各样本规模的选取概率. 迭代前期, 样本规模期望值较小, 加快了算法探索速度; 迭代后期, 样本规模期望值较大, 提高了算法的开发精度. 标准测试函数仿真结果显示, 所提出方法具有较优的鲁棒优化性能.