一类未知MIMO非线性离散系统的改进自适应准滑模解耦控制

针对一类带有外部扰动的未知MIMO非线性离散系统,提出一种新型自适应准滑模控制算法.该算法基于非参数动态线性化技术,运用高阶滑模控制的思想实现带有扰动系统的二阶准滑模控制.同时,利用扰动解耦技术,在控制器的设计中引入离散扩张状态观测器(DESO)对系统各回路间的耦合以及数据模型的未建模动态进行补偿,以进一步实现多变量系统的解耦,提升控制品质.理论分析和仿真结果说明了所提出方法的有效性和可行性.     

基于自适应滑模电流控制算法的仿真研究

针对永磁同步直线电机具有的非线性,扰动敏感的特点,提出基于自适应滑模电流控制算法的滑模控制.通过在电流环引入自适应律,进行在线估计系统内部参数摄动以及模型不确定性扰动,来改善永磁同步直线电机驱动系统中的电流环响应速度、追踪性能,并将正弦饱和函数代替常规sign函数,来削弱系统抖振,提高系统的鲁棒性和稳定性.同时设计二阶扩张观测器预测系统的负载扰动,二阶扩张观测器中利用提出的新型sigfal函数,改善了传统扩张观测器的预测精度和稳定性,然后将预测值前馈到电流环对其进行补偿,来减小滑模控制增益.仿真结果证明,所提出的方法可以提高永磁同步直线电机驱动系统的抗干扰性和动态响应性能.     

基于有限时间扰动观测器的水厂加矾系统二阶滑模控制

水厂絮凝沉淀过程具有强非线性、不确定性和参数时变等特点,并且原水水质和水量突变等扰动容易对絮凝沉淀过程造成不利影响.本文提出了一种基于有限时间扰动观测器的加矾系统二阶滑模控制设计方法.首先,文章采用带有非光滑项的二阶滑模控制方法设计加矾系统反馈控制;然后,文章设计有限时间扰动观测器对原水水质和水量突变等扰动,以及絮凝沉淀过程强非线性、不确定性和参数时变等导致的模型不匹配进行估计,估计结果作为前馈补偿与反馈控制相结合;最后,理论分析证明了基于有限时间扰动观测器的二阶滑模控制方法的稳定性.仿真结果表明,本文所提出的复合控制方法有效提升了加矾系统的鲁棒性和抗扰动性能.     

二维直线电机的无模型高阶滑模解耦控制

针对二维直线电机运动系统存在的非线性、多变量、不确定性以及强耦合作用对控制精度的影响，提出一种无模型高阶滑模解耦控制方法。以紧格式动态线性化无模型控制技术为基础，设计一种数据驱动滑模面并验证滑模面的渐进稳定性；利用高阶滑模控制思想设计高阶滑模控制律，对二维直线电机XY轴进行整体控制，减小位置跟踪误差，并进行稳定性和收敛性证明。采用自适应解耦控制策略，设计离散扩张状态观测器对系统两轴间耦合、未建模动态和未知外部干扰进行估计和补偿，进一步实现系统的解耦。仿真和实物实验结果表明，所提方案能够有效提高二维直线电机的位置控制精度。     

非匹配不确定性下连铸结晶器振动位移系统准滑模控制

以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统为研究对象,针对系统中同时存在的匹配建模误差和非匹配外界时变扰动不确定系统,提出一种基于干扰补偿器的鲁棒准滑模控制方案.首先,针对非匹配外界时变扰动不确定系统,采用一种改进的解耦干扰补偿器,保证估计误差有界收敛;其次,采用一种新型的混合趋近律,将幂次趋近律与等速趋近律相结合,减小滑模面趋近时间;再次,基于切换函数设计扩张状态观测器用于观测系统不确定项(包括干扰补偿器估计误差及系统的匹配不确定性),并构建趋近律参数与不确定项的定量关系,以降低抖振,提高系统的控制性能和鲁棒性;最后,通过理论分析证明了闭环系统离散准滑动模态的稳定可达性.仿真分析结果表明了所提出控制方案的有效性.     

一种无模型自适应积分终端滑模控制方法

针对一类包含扰动的非线性离散时间系统,提出一种新的无模型自适应离散积分终端滑模控制算法.该算法基于紧格式动态线性化数据模型,利用离散积分终端滑模控制算法设计无模型自适应控制器,并采用扰动估计技术估计系统的扰动项,其中动态线性化方法中“伪偏导数”的估计算法仅依赖于被控系统的I/O测量数据.理论分析证明了系统输入输出有界,并通过仿真实验验证了所提算法的有效性.     

容错逆变器驱动的PMSM双环预测控制的研究

为了提高三相四开关容错逆变器驱动的永磁同步电机调速系统的性能,提出了调速系统双闭环预测控制策略。在转速环中设计了带扰动补偿的模型预测控制方法,通过离散扰动观测器估计负载扰动并进行前馈补偿,与模型预测速度控制相结合得到[q]轴电流环的期望给定值。在电流环中设计了基于离散滑模的有限控制集模型预测控制方法。通过与传统PI、FCS-MPC方法进行仿真对比,验证了该方法在空载启动、给定转速突变以及存在负载扰动、参数变化时,可使容错逆变器驱动的永磁同步电机调速系统具有更好的动态响应能力和鲁棒性。     

自适应广义滑模观测器之状态估计和故障重构

针对一类同时具有执行机构故障和输出扰动的不确定性系统,提出了一种自适应广义滑模观测器,实现系统状态的估计和执行机构故障的重构.首先,进行系统变换及状态增广构成一类奇异系统,使得执行机构故障和输出扰动解耦,且输出扰动成为增广系统的状态之一;随后,受未知输入观测器和滑模观测器的启发,设计了一种广义滑模观测器,放宽了传统方法对输出维数的严格约束,并通过融入自适应技术放宽了对故障和不确定性上界已知的要求;最后,利用等效误差注入的思想实现故障重构.针对可重复使用运载器再入段进行的仿真实例,验证了所提方法的有效性.     

带有滑模观测器的多智能体一致性控制

本文针对智能体速度不可测下的多智能体系统提出一种基于滑模观测器的有限时间一致性控制算法.为了解决智能体速度不可测所带来的问题,本文采用了一种有限时间滑模观测器来,该观测器能够在有限时间内估计出单个智能体速度信息;滑模控制理论是一种应用广泛的经典非线性控制方法,对于系统的干扰和不确定性有着较好的鲁棒性.本文采用一种非奇异终端滑模控制方法,利用智能体邻居节点的位置和估计速度的信息设计滑模控制律,很好的解决了速度不可测下多智能体系统的有限时间一致性控制问题.最后,通过Matlab数值仿真验证了该一致性控制算法的有效性.     

基于高阶滑模观测器的自适应时变滑模再入姿态控制

针对再入飞行器鲁棒姿态控制问题, 提出一种基于高阶滑模观测器的自适应时变滑模控制器设计方法. 首先, 设计了一种时变滑模面, 并在此基础上推导了相应的时变滑模控制律, 其中滑模控制中切换增益通过一种自适应算法获得, 消除了控制器设计过程中对系统不确定性上界已知的要求; 然后, 利用高阶滑模观测器对控制器设计过程中用到的姿态角导数信息进行观测, 同时能够获得系统扰动估计值, 从而构造一种基于观测器的控制器形式; 最后, 通过仿真验证了所提出的控制算法在提高再入飞行器姿态控制精度以及系统鲁棒性方面的有效性.     

离散型及离散连续混合型仿真的时间问题和处理技术

本文在讨论离散型及离散连续混合型计算机仿真中同步问题的基础上,提出了相应的处理技术方案。实践表明这些处理技术是可行的,并已被用于实际计算机仿真中。     

Migration Processes II: The Discrete Case

Following the study of migration processes in the continuous domain in Part I of this paper, we reformulate the concept of migration in the discrete domain (Z^m) and define Discrete Migration Processes (DMP). We demonstrate that this model is a natural discrete representation of the continuous model and maintains the model's features in a qualitative sense. We show that under discrete migration any discrete set shrinks to a limit in finitely many iterations. The discrete representation provides an advantageous basis for digitally implementing the MP model. Using this implementation we illustrate the discrete migration of various types of sets under various types of constraints.     

基于广义离散Morse理论的强关联规则挖掘

针对强关联规则的挖掘问题,提出构造事务数据库的单元复形,利用广义离散Morse理论发现强关联规则的方法。在基本的离散Morse理论和关联规则的基础上延伸得到广义离散Morse理论和强关联规则的定义,通过在事务数据库的单元复形上定义离散Morse函数挖掘强关联规则,例证表明该方法的可行性和高效性。     

Orthogonal Decomposition of Non-Uniform Bspline Spaces using Wavelets

We take advantage of ideas of an orthogonal wavelet complement to produce multiresolution orthogonal decomposition of nonuniform Bspline (NUB) spaces. The editing of NUB curves and surfaces can be handled at different levels of resolutions. Applying Multiresolution decomposition to possibly C¹ discontinuous surfaces, one can preserve the general shape on one hand and local features on the other of the free-form models, including geometric discontinuities. The Multiresolution decomposition of the NUB tensor product surface is computed via the symbolic computation of inner products of Bspline basis functions. To find a closed form representation for the inner product of the Bspline basis functions, an equivalent interpolation problem is solved. As an example for the strength of the Multiresolution decomposition, a tool demonstrating the Multiresolution editing capabilities of NUB surfaces was developed and is presented as part of this work, allowing interactive 3D editing of NUB free-form surfaces.     

Normal Computation for Discrete Surfaces in 3D Space

Associating normal vectors to surfaces is essential for many rendering algorithms. We introduce a new method to compute normals on discrete surfaces in object space. Assuming that the surface separates space locally into two disjoint subsets, each of these subsets contains implicitly information about the surface inclination. Considering one of these subsets in a small neighbourhood of a surface point enables us to derive the surface normal from this set. We show that this leads to exact results for C¹ continuous surfaces in R³. Furthermore, we show that good approximations can be obtained numerically by sampling the considered area. Finally, we derive a method for normal computation on surfaces in discrete space.     

水平吸收投影重构离散集合的快速算法

通过分析吸收系数为黄金比例的EDT物理模型,沿着左右水平吸收投影,考虑二元矩阵的重构问题及其惟一性。针对投影差值计算复杂性的不足,提出一个基于序列一致性判断条件的快速算法,将其应用于斜线吸收投影下二元矩阵的重构。与已有算法进行对比,提高了搜索解的速度。     

基于余弦变换和小波变换的数字水印算法

在互联网络技术和多媒体技术普及的今天,数字水印技术已经成为目前信息安全技术领域的一个重要方向。本文提出了一种基于离散余弦变换和离散小波变换的数字水印算法,以一个长度为n服从N(0,1)正态分布的随机数序列作为水印信号嵌入到图像最具感知意义的频率部分。实验结果表明,此算法具有良好的视觉效果和鲁棒性。     

Constraining error—A sliding discrete Fourier transform investigation

The sliding discrete Fourier transform provides an alternative to the FFT, permitting a custom choice of frequency decomposition which outputs an update after each input sample. The technique relies on the application of the Fourier shift property, and is recursive by nature. This work investigates the error performance of alternative techniques (SDFT; gSDFT; mSDFT, rSDFT; and Douglas and Soh algorithms) under both floating point and fixed point arithmetic constraints. The results highlight that the sliding discrete Fourier transform with error correction provides consistent error performance over a range of test cases, and indicates the limitations applicable to all techniques.     

自适应滤波的研究新方向

概述了自适应滤波的研究进展,回顾了时域和变换域自适应滤液方法,并引出了基于离散小波变换（ＤＷＴ）的自适应滤波。变换城自适应滤波大大改善了时域自适应滤波的速率,而小波变换由于具有多分辨和时频局部化特性,在时变信号和快速变化的信号自适应滤波方面个有广阔的应用前景,是未来自适应滤波发展的方向。     

一个离散填充函数

提出了一个离散填充函数,用于求解“严格路径连通域”上的离散全局优化问题。证明了所提出的函数是一个离散填充函数,用相应的离散填充函数算法可以求解离散全局优化问题。