通信受限下T-S模糊网络控制系统L1动态输出反馈控制

针对通信受限的非线性网络控制系统,为兼顾系统性能和节约利用网络资源,引入事件触发通信机制(ETCM),利用时延建模方法和并行分布补偿(PDC)技术,将连续控制系统建模为一个采样数据误差依赖的非线性网络化系统模型;构建保守性低的时滞依赖和模糊基依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函,给出增广系统稳定性和鲁棒性结果,得到鲁棒控制器存在的充分条件,提出一种基于线性矩阵不等式(LMIs)的事件触发参数,以及全局模糊L₁动态输出反馈控制器参数的协同设计方法。采用永磁同步电动机模型仿真验证,结果表明该设计方法可减少网络资源占用,达到闭环控制系统的性能要求。     

线性状态等式约束下两种H∞滤波的比较

近年带有线性等式约束的H∞滤波在实际应用中越来越广泛,针对此种情况,从理论上研究了线性状态等式约束下两种H∞滤波状态估计性能的比较问题。在投影系统和H∞滤波方程的基础上,考虑线性状态等式约束条件,给出了一种含线性状态等式投影系统约束的H∞滤波。通过比较其与状态投影下的H∞滤波的估计性能,指出并证明了投影系统约束的H∞滤波的估计性能优于状态投影下的H∞滤波的估计性能。最后给出一个数值模拟例子,来验证结论。     

考虑分布时滞和随机测量数据丢失的网络控制系统非脆弱L1滤波

考虑具有分布时滞和随机测量数据丢失的网络控制系统,研究系统的非脆弱L_1滤波问题。用Bernoulli随机序列描述系统的测量数据丢失现象,将滤波器设计为具有参数摄动的形式,表示滤波器实现过程的不精确性;选择与时滞相关的Lyapunov函数,建立滤波误差系统的L_1性能判据;利用线性矩阵不等式(LMI)技术,将非脆弱L_1滤波器的求解问题转化为LMI的凸优化问题,得到非脆弱L_1滤波器的参数化方法。仿真结果验证方法的可行性和有效性。     

模态依赖不确定时滞Markov跳变系统鲁棒耗散滤波器设计方法

Markov跳变系统描述系统结构随时间变化的规律,使系统性能不受外界因素和内部结构的影响.针对一类模态依赖不确定时滞Markov跳变系统,引入耗散性能,设计相应的鲁棒滤波器.通过时滞依赖Lyapunov函数构造,利用伊藤微分规则和变量替换法,建立滤波误差系统均方随机渐近稳定、且严格鲁棒耗散的充分条件;并利用求解线性矩阵不等式设计滤波器.数值仿真结果验证设计方法的可行性.     

具有随机测量数据丢失和混合时滞的网络控制系统L_1故障检测

对于具有随机测量数据丢失、随机时滞和分布时滞的网络控制系统,为解决其受到外部干扰信号为持续峰值有界的L_1故障检测问题,设计产生残差信号的故障检测滤波器,利用Bernoulli随机分布序列描述网络环境下的随机测量数据丢失和随机时滞,通过构造时滞相关的Lyapunov-Krasovskii泛函使故障检测系统均方渐近稳定,在持续强噪声干扰下满足L_1抑制水平,以线性矩阵不等式(LMI)形式得出低保守性故障检测L_1滤波器的参数化方法。数据仿真结果表明,该方法可有效且灵敏地检测故障信号。     

基于生成对抗网络的动水驱动型滑坡状态识别方法

动水驱动型滑坡状态识别能更有效地辅助分析滑坡形变规律, 实现滑坡状态的准确识别对深入展开动水驱动型滑坡状态研究具有重要意义。针对目前动水驱动型滑坡突变状态研究较少, 难以获得相关特征, 从而导致状态识别性能不佳的问题, 提出了一种应用于动水驱动型滑坡状态识别的生成对抗网络学习方法。本方法通过构建滑坡状态监测数据矩阵, 依据少量数据样本设计合理的生成器网络完成对滑坡状态的数据扩增并设计判别器网络实现扩增数据的筛选, 通过对抗生成网络实现对滑坡状态的分类, 达到滑坡状态识别的目的。以三峡库区白水河滑坡为研究对象, 将降雨、库水位、深部位移和地表位移等多源监测数据进行了规范化处理, 设计生成器网络和对抗器网络完成了对滑坡状态数据的扩增, 设计滑坡状态识别生成对抗网络完成了对滑坡状态的分类和识别。结果表明, 生成对抗网络对滑坡状态识别具有较高的准确率。研究结果证实本方法能够对目标区域内的动水驱动型滑坡状态进行准确识别和分类, 可直接应用于工程实际。      

一种公交换乘优化算法设计

目前,在智能交通系统应用中,公交查询亟待解决其算法效率和换乘两大问题。对此,本文首先在分析乘客出行因素和公交网络特性的基础上,提出了关键站点的公交网络通达矩阵,分析了直达矩阵的计算原理;其次,阐述了城市道路网络最短路径算法,引入直达矩阵和公交网络通达矩阵,设计了一种公交换乘优化算法。该算法的基本原理:利用公交网络通达矩阵来确定哪些临时标记节点是潜在的永久标记结点,并始终优先考虑直达节点作为最短路径上的节点,从而实现对经典最短路径算法--Dijkstra算法的改进;最后,通过一个案例对该算法进行验证。实验表明,该算法不仅能够获得优于Dijkstra算法的性能,而且换乘次数更加合理。该算法能够适用于一般公交网络,对于换乘代价较高的公交网络更有优势。     

附不等式约束的总体最小二乘迭代算法

基于惩罚函数和测量平差中权的思想,提出了附不等式约束的总体最小二乘平差模型,即利用惩罚函数对不等式约束方程构造约束权,通过零权和无限权将不等式约束转换为等式约束,从而将不等式约束平差准则转化为传统的测量平差准则。同时,根据非线性最小二乘平差理论,用构造结构矩阵的方法来顾及系数矩阵的结构性,推导了附不等式约束的总体最小二乘迭代算法。该算法迭代格式与传统的间接平差类似,只需经过若干次迭代便能得到最优解。     

“21世纪海上丝绸之路”有向复杂航运网络抗毁性研究

为研究“21世纪海上丝绸之路”海运航线网络特征,运用有向加权复杂网络方法,从拓扑结构和航运网络性能两个角度,设计基于港口/航线的仿真体系,进而探讨海运航线网络特征及其抗毁性。结果表明:①“海上丝路”航运有向加权网络节点强度分布近似满足幂指数分布,同时具有较小的平均最短距离和较高的加权聚类系数,边权分布不均衡,少数航线承担了该区域主要班次,航线趋于集中化。②网络表现出随机攻击模式下的抗毁性和蓄意攻击下的脆弱性,其中基于节点的蓄意攻击或边的随机攻击对网络的破坏性最大。蓄意攻击下,节点强度对网络鲁棒性影响较为明显,加权介数对度权指标影响较为明显;随机攻击下,边失效对网络鲁棒性和加权网络效率影响较大,不同攻击模式对抗毁性测度影响差别较大。     

一种PKI信任链构建方法的分析与研究

针对传统信任链构建方法的缺陷,应用代数方法,提出了一种基于信任矩阵的PKI信任链构建方式的分析与研究.这种方式通过简单的信任矩阵运算,就可以验证用户证书是否可信.其验证过程完全与PKI的结构无关,克服了传统方法过于复杂的缺陷,提高了结构的响应性能.     

加权整体最小二乘的验后估计在三维坐标转换中的应用

在求解三维小角度坐标转换EIV模型的过程中,顾及到两套坐标系下点坐标初始单位权方差可能不同导致定权不准确的问题,应用Helmert方差分量估计方法,对加权整体最小二乘的随机模型进行验后估计,从而重新分配观测向量和系数矩阵的权,使得解算模型更加合理。算例证明,利用该方法求解坐标转换参数的精确度有所提高,参数估值更接近真值。     

基于中国剩余定理的测距算法仿真与性能分析

对目前已有的4种中国剩余定理的求解方法,即传统中国剩余定理算法、闭式解的中国剩余定理算法、高效中国剩余定理算法以及多频中国剩余定理算法,进行了较详细的理论分析与性能比较。将上述算法应用于无线传感与激励网络中对未知节点进行测距,设计了相应的测距算法,分析了各算法的性能特点,并通过仿真实验分析比较了各自在估计精度、计算复杂度以及鲁棒性等方面的差异,并讨论了各算法的适用场景。     

基于Rayleigh商的不等精度二次曲线拟合的WTLS迭代解法

针对独立不等精度离散点的二次曲线拟合问题,以系数矩阵元素的一阶误差传播得到的方差为权倒数,采用加权总体最小二乘估计方法求解拟合参数,将加权总体最小二乘问题转化为Rayleigh商问题,从而只需求一正定矩阵的特征值和特征向量,便可通过迭代计算得到待估参数的解。该方法性能稳定且计算量较小,是针对WTLS问题的一种相对简捷高效的计算方法。     

基于CSMA/CD通信总线的数据一致性算法

为了解决总线网络中多节点数据一致性问题,提出了基于CSMA/CD通信总线的分布式算法。通过区分读写特征提高算法的并发度;通过求“模”运算将分布式同步问题转化为单节点同步,提高算法的性能,减少所需的消息数。性能分析和仿真试验表明,该算法消耗系统资源较少,有较低的消息复杂度和时间复杂度。     

模拟退火算法在流量矩阵估算中的应用研究

流量矩阵估计的高度病态特性,使得要精确地估计流量矩阵变得非常困难,传统的估算方法在面对一些具有空间相关性的流量时估算精度并不理想。为了提高流量矩阵的估算效率,利用Fratar模型的时空特性提出了基于Fratar模型的模拟退火算法。实验仿真证明估算方法得出的流量矩阵比传统的算法更加的接近真实值,优于传统的模拟退火算法。     

多变量AR(h)模型在地下水位动态预测中的应用

地下水位动态是一种复杂的历史过程,是受多种因素影响(如地质、气象、水文以及人类活动干扰等)的随机过程,试图用单交量时间序列模型对其进行预测,往往受到一定的局限。本文引入多变量AR(n)模型,在计算中利用递推公式及FPE准则估计模型参数,包括系数矩阵和模型阶数。该方法被用于陕西两华地区地下水位动态预测,经过理论与实践检验,该模型预报地下水位精度高,同时可预报其影响因素。该模型可作为地下水位动态短期预报模型。     

一种基于小波变换的MPSK符号率提取算法

在通信系统中,符号率的准确提取是参数估计的重要环节。传统的估算方法,在低SNR条件下,估计的误差较大,很难对符号率进行准确估计。在分析现有符号率估计算法的基础上,提出一种新的基于haar小波变换的MPSK信号的多速率特征提取算法,深入剖析小波的降噪特性,同步参考点的选取与修正,码速率的估计精度等被忽视的问题,并且提出一种多同步参考点的符号率估计算法。仿真验证了算法在SNR5时符号率估算的准确性基本达到100%。     

一种宽带相干信号的二维DOA估计新方法

针对经典相干宽带信号来波方向估计算法需要进行角度预估计、复杂度高等特点,提出一种均匀圆阵下宽带相干信号的二维来波方向(2D-DOA)估计新方法。先使用多项式展开的方法实现阵列流形矢量的频率与角度的分离,选取较简易的与频率有关的采样矩阵构造聚焦矩阵,然后利用聚焦操作求取宽带相干信号的频域相关矩阵进行2D-DOA估计。方法不需要进行角度预估计,减小了计算量。仿真分析表明,使用新的聚焦矩阵可以降低宽带相干信号2D-DOA估计的均方根误差,提高成功分辨概率。且该方法可推广至任意的阵列结构,并明显改善2D-DOA估计效果。     

基于量子纠缠时钟测量的抗差卡尔曼卫星钟差预报

基于纠缠光子对二阶相关函数的时间特性分析,设计时钟同步测量方案,并考虑传播过程中色散效应及衰减等对精度的影响。该方案可提供均值1 ns、精度0.01 ns的同步信息。利用该方案获得观测数据,结合顾及哈达玛方差的抗差卡尔曼方法估计出卫星钟差模型系数,进行钟差预测。仿真表明,该方案预测精度与IGS预报星历产品精度相当,且钟差初始值更精确。     

用H_∞控制论方法识别地震前兆异常的初步探讨

本文利用控制论方法，给出由地震引起的井水水位变化和地形变变化的数学模型，并设计反馈控制器使用干扰在Ｈ_∞的范数意义下达到最小或者使该系统稳定，由此所得到的输出反映了由地震引起的异常。作为例子，文中给出了用此方法得到的１９７６年７月２８唐山７．８级地震前大灰厂短水准和汉沽双桥１号井水位短期前兆异常变化的清晰识别结果。