分布参数高阶随机时滞Hopfield神经网络的指数稳定性

利用Lyapunov稳定性理论,积分不等式和Halanay不等式,研究了具分布参数的高阶随机时滞 Hopfield神经网络的均方指数稳定性,得到了保证系统指数稳定且与扩散项相关的充分性条件,并给出了指数收敛率,同时放松了现有文献中对变时滞的要求,因而在一定程度上了改进了现有文献的结果.最后给出了数值算例验证所得结果的有效性.     

粒子群优化算法在随机分布控制中的应用

将粒子群优化算法应用到随机分布系统中,其随机系统控制目标不局限于传统的均值和方差,而是估算某些变量的概率密度函数.该方法能减少基于泛函算子模型的随机分布控制算法在仿真过程中的计算量,避免计算中间变量的概率密度函数,且对模型的要求不高,从而使控制结果更加精确高效.     

不确定时滞分布参数系统的振动性

研究了不确定时滞分布参数系统的振动性．采用反证法,结合Ｇｒｅｅｎ公式、不等式技术以及对不确定项的处理技巧,得到系统在Ｈｕｒｗｉｔｚ角域［０,ｋ］上振动的一些充分条件．给出了数值仿真例子,说明该方法有效．     

基于WRF模式的对流尺度边界层方案参数随机扰动方法研究

边界层参数化方案的准确性会影响模式对近地面变量和大气低层热动力结构的模拟,对雷暴等强对流天气的预报非常重要,但边界层方案内在的不确定性使得单一预报具有局限性。为了提高对流尺度数值模式中边界层方案的预报效果,基于WRF（The Weather Research and Forecasting Model）模式,应用随机参数扰动（SPP）方法对Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino（MYNN）边界层方案中重要的3个不确定参数进行扰动,探究了该方法对北京地区一次雷暴过程模拟的影响。同时考虑了对流尺度集合预报系统的特点,调整随机参数扰动方法的3个参量（去相关时间尺度、空间尺度和格点标准差）探究了对流尺度中对MYNN方案参数进行扰动的最优设置。结果显示:随机扰动MYNN边界层方案参数（SPPM）方法可以有效提高近地面变量和700 hPa以下低层变量的离散度,同时提高了短时强降水位置和强度的预报技巧。3个参量的试验说明,去相关时间尺度增大到12 h集合离散度有明显提高;格点标准差增大到0.20,预报技巧也略有提高;去相关空间尺度维持在默认值700 km较好,尺度过小（150 km）预报技巧明显降低。上述结果表明,在对流尺度中SPPM方法可以有效表达边界层参数化方案的不确定性,提高集合预报系统的预报技巧。      

给定参数条件下海温脉动随机模式的混沌行为

从Ｓａｌｔｚｍａｎ海气随机气候模式出发，得到了海温脉动θ＇的Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程以及对应的Ｆｏｋｋｅｒ－ｐｌａｎｋ方程。在给定参数条件下求数值解，得到的概率密度曲线ｐ（ｘ，ｔ）具有多个极大值，并在ｐ（ｘ，ｔ）－ｐ（ｘ，ｔ＋τ）相空间中呈现Ｃａｎｔｏｒ集合图象，表明该随机系统在上述参数条件下出现了混沌行为。     

随机参数扰动在一次山地暴雨集合预报中的对比研究

基于WRF v3.9模式使用随机参数扰动MYNN边界层方案和RUC陆面过程方案参数对我国西南山地一次特大暴雨模拟,对比评估出山地暴雨集合预报中针对MYNN边界层、RUC陆面过程方案随机参数扰动的较优设置,主要结论如下:随机扰动MYNN边界层方案(SPPM)和RUC陆面过程方案(SPPR)参数试验,扰动的主要是地面和模式低层的变量,扰动能量从模式低层逐步向高层发展,两者相比扰动边界层方案能获得更大的扰动能量;较去空间相关尺度而言,SPPM方案对去时间相关参数的变化更敏感,而SPPR方案由于其扰动能量总体偏小,去空间和时间相关参数的变化对其集合预报性能影响相对较小;SPPM方案中去时间相关选择6 h,去空间尺度选择70 km可以获得较好的集合预报技巧,SPPR方案中相对而言去时间相关选择6 h,去空间尺度选择50 km可以获得较好的集合预报技巧。     

三参数Weibull分布参数估计的一种新方法

本文借助变量变换,提出一种确定三参数Weibull分布参数估计值的新方法。资料计算表贝,它不仅计算简便,而且可给出有效性高的参数估计。     

随机参数扰动方法对中国冬季降水集合预报的影响

降水数值预报有很大的不确定性,与降水预报密切相关的物理过程参数化方案中关键参数的不确定性是降水数值预报误差来源之一,对这些参数引入随机扰动的随机参数扰动方法（Stochastically Perturbed Parameterization,简称SPP方法）可以代表模式降水预报的不确定性,是国际集合预报前沿研究领域。为了认识该方法能否代表中国冬季降水数值预报的不确定性,为业务应用提供科学依据,基于中国气象局中尺度区域集合预报模式（Global/Regional Assimilation and Prediction System-Regional Ensemble Prediciton System,简称GRAPES-REPS）,从对模式降水预报不确定性有较大影响的积云对流、云微物理、边界层及近地面层等四个参数化方案中选取了16个与降水密切相关的关键参数,引入了随机参数扰动方法,并通过2018年12月12日至2019年1月12日总计31天的冬季集合预报试验,对比分析了SPP方法对等压面要素及降水的集合预报效果。结果显示:在冬季应用SPP方法时,等压面要素的概率预报技巧总体来说优于无SPP方法扰动的对比试验,且对于低层、近地面要素的改进效果优于对中高层等压面要素的改进;但对降水概率预报而言,尽管检验评分数值略优于对比预报试验,但并未通过显著性检验,这表明,在东亚冬季风影响下,随机参数扰动方法对中国冬季降水概率预报技巧没有明显的改进。究其原因,可能是由于SPP方法主要代表对流性降水预报的不确定性,而中国冬季降水过程主要与斜压不稳定发生发展有关,模式降水以大尺度格点降水为主,对流性降水较少,故对冬季降水预报改进不明显,这为业务集合预报模式中应用随机参数扰动方法提供了科学依据。     

两类飑线物理量参数垂直分布的差异

本文统计了1980—1989年发生在吉林省境内产生降雹和雷雨大风的两类强飑线的物理量参数垂直分布特征,给出了其间的差异。     

试用非参数回归方法拟合雨滴谱分布

将2002年7月11日在吉林省观测的雨滴谱按谱型分为3类,采用不假定也不固定函数形式的非参数回归方法进行拟合,并与传统的参数回归方法,即M—P分布和Gamma分布的拟合效果作了对比研究。结果表明．非参数回归方法对观测资料的拟合效果明显优于传统方法,拟合结果与观测值的相关系数均大于0．98。计算得到的数浓度．含水量．雨强等与观测值也都具有很好的一致性。说明非参数回归在雨滴谱分布拟合应用中具有适用面广和稳继性好的特性．并且可以实现不同谱型雨滴谱分布模式的统一。     

随机非完整系统控制问题综述和展望

随着随机非线性控制的发展,随机非完整系统的控制引起了学者们的注意.本文首先探讨了随机非完整控制系统的镇定问题,涉及严反馈链式系统的反馈镇定和不满足严反馈的移动机器人镇定等;其次,介绍了该系统跟踪控制及现状;最后,在总结现有结果的基础上,分析了随机非完整系统发展的趋势,给出了6个可能的研究方向.     

多智能体系统分布式事件触发控制综述

随着人工智能以及通信技术的发展,减少通信资源及计算资源的浪费,延长宽带和硬件的使用寿命成为了一个关键的问题.事件触发控制,即当某一变量超过给定阈值时,系统才进行采样,控制器才进行更新,有效地节约了线上通信及计算资源.本文首先分析了连续时间和离散时间下的事件触发控制,讨论了自触发控制、基于边的事件触发控制、动态事件触发控制以及异步事件触发控制的主要思想.其次,分别从一致性、优化以及博弈方面阐述了事件触发的广泛应用.同时,给出了两种常见的稳定性分析方法和两种排除系统中可能存在的Zeno行为的论证方法.最后对本文进行了总结,指出了当前事件触发工作的不足之处并对未来的研究做出展望.     

基于遗传算法的非高斯系统随机分布控制

传统的控制理论并未考虑工业过程中的一些不确定因素,而这些不确定因素在生产过程中对系统的能源损耗和精度都有很大的影响.为了解决上述问题,本文研究一种基于数据的非高斯随机分布系统优化控制策略,该策略采用核密度估计（KDE）方法完全基于输出数据估计输出概率密度函数（PDF）,根据控制目标建立性能指标函数,采用遗传算法优化性能指标函数,实现输出PDF对目标PDF的跟踪.以磨矿系统为模型进行仿真,采用PDF表征粒度分布（PSD）.仿真结果表明,基于遗传算法的非高斯随机分布最优控制算法能有效地实现随机分布控制系统的控制目标,为实际工业生产提供参考.     

孤岛分布式能源系统的反步控制策略研究

针对含分布式能源（DER）的微电网在孤岛运行模式下自身调节能力有限的问题,基于反步控制方法设计了一种DER系统孤岛运行电压控制策略,解决了DER系统在孤岛运行模式下的电压控制问题.首先,给出了孤岛运行模式下DER系统模型及输出电压数学模型;其次,利用反步控制方法设计了控制器,同时利用李雅普诺夫稳定性理论进行了稳定性分析;最后,利用此控制器在平衡负载及不平衡负载的情况下对输出电压进行控制,并通过仿真验证了反步控制器的有效性.     

具有控制器增益随机不确定性的多智能体一致性控制

针对控制器存在随机不确定性的多智能体系统,研究了所有智能体状态达到一致的控制问题.首先,假设智能体连接网络拓扑是无向、固定和连通的,而且每个个体的控制器存在相同的随机不确定性,最终得到了融合随机控制器增益不确定的闭环控制系统模型.应用基于李雅普诺夫稳定性理论、线性矩阵不等式技术和鲁棒控制方法,得到了一种保证误差状态系统渐近稳定的充分条件.进一步通过一系列矩阵变换处理技巧,将状态反馈控制器的存在条件转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题.最后应用计算机仿真验证了该控制器设计结果的有效性.     

随机马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制

本文讨论了随机噪声影响下马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制问题.在系统随机干扰和控制输入扰动的情况下,设计的弹性控制器可以确保闭环系统的依概率渐近稳定性.通过运用随机微分方程理论和线性矩阵不等式技术对系统进行稳定性分析,获得了系统依概率渐近稳定的充分条件和控制器增益.最后通过数值算例和直升机系统仿真验证了所提弹性动态输出反馈控制方法的有效性.     

一次强沙尘暴的近地层气象要素及内部热力、动力结构特征

针对2009年4月23-24日出现在我国内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气过程,利用专门组织观测实验得到的加密探空资料、地面自动观测站资料和其他常规观测资料,深入分析研究了此次沙尘暴发生前后及发生期间,近地层气象要素变化及其内部热力、动力结构特征变化.结果表明,1）沙尘暴发生前,大气的温度垂直递减率大,湿度较大,近地层风速小,风向偏东;在沙尘暴发生期间,大气中出现逆温现象,大气湿度很小,各层风速明显增强,风向偏西且稳定;之后,低层温度显著下降,大气湿度迅速增大,各层风速减小,沙尘暴天气结束.2）沙尘暴发生前,大气层结是条件不稳定的,在沙尘暴过境时,低层大气层结是稳定的,在800600 hPa之间大气层结是中性的,此时低层大气干燥,而在沙尘暴移出测站后,湿度明显增大,因此,“3θ”曲线可以为沙尘暴的监测和预报提供一个有价值的参考数据.3）沙尘暴爆发时的螺旋度是所有观测时次中的最大值,螺旋度与沙尘暴的强度在时间上具有良好的对应关系,即螺旋度越大,对应沙尘暴越强.4）此次强沙尘暴的形成与发展不仅受到环境风速的影响,沙尘暴内部的切向旋转速度和垂直运动速度也对其起到重要的作用.     

一种领队车输入未知的多车辆纵向协作控制方法

本文考虑了领队车控制输入未知的情况,提出一种多车辆纵向协作控制方法.首先,通过采用精确反馈线性化技术,得到了线性的车辆的动力学模型.然后,采用双向领队跟随通信策略,基于邻居车辆的状态信息,为每辆跟随车设计分布式控制律.考虑在领队车输入有界的情况下,提出了一种有效的多车辆协作控制算法,能够保证多车辆系统以最大的收敛速率达到内部稳定.最后,仿真结果展示了所提出控制器设计算法的有效性和优越性.     

多元系统耦合多新息随机梯度类辨识方法

针对多元线性回归系统,利用耦合辨识概念和多新息辨识理论,讨论了多元随机梯度算法、多元多新息随机梯度算法,以及变递推间隔多元多新息梯度算法,进一步分解多元系统为一些子系统,给出了耦合子系统随机梯度算法、耦合随机梯度算法、耦合子系统多新息随机梯度算法、耦合多新息随机梯度算法,并将这些方法推广到多元伪线性滑动平均系统和多元伪线性自回归滑动平均系统.文中给出了几个典型耦合随机梯度算法、耦合多新息随机梯度算法的计算步骤和示意图.     

具有不确定参数的滞后型Lurie控制系统鲁棒绝对稳定性的LMI方法

分别针对具有结构参数和范数有界参数的滞后型Lurie控制系统的鲁棒绝对稳定性问题,利用Lyapunov方法给出了系统鲁棒绝对稳定的时滞无关条件及时滞相关条件.得到的结果用线性矩阵不等式（LMI）表示,易于利用MATLAB工具箱求得保守性较低的条件.