非线性系统控制理论与方法

本文对非线性系统控制理论与方法进行了综述，主要介绍了变结构控制、反馈线性化的微分几何方法、逆系统方法．直接反馈线性化等方法的基本思想和基本问题。     

机电系统控制的新方法——预见控制

在控制系统中,被控对象当前及过去的信息是已知的,而未来的信息则处于未知状态,因此常用数学模型来分析预测未来信息参与控制时候的各种假设情况,这就是预见控制（Predictive control）的概念。预见控制方法如今已经应用于工业机器人、机床等机电系统控制中,本文旨在系统论述其特征、实现方法以及适用情况。     

我国股市收益率非线性下的随机游走检验

在对中国股市收益率的分布和独立性进行检验后,我们发现该收益率序列不独立、不服从正态分布且存在显著的非线性关系。随后我们运用乘积过程模型对中国股市收益率在非线性模型下的随机游走假设进行了检验,认为中国股市收益率服从随机游走假设。     

基于MATLAB的温度系统控制算法仿真研究

本文研究了两大类用于大时滞系统控制的方法,即分别采用经典的PID控制、Smith预估器控制和BP神经网络智能控制方法,对温度控制系统在MATLAB、Simulink环境下进行了仿真研究,比较了各种控制算法的优点及存在的局限性,证明了采用变参数自适应BP神经网络的控制系统能够很好地解决这类非线性、大惯性对象的快速性和稳定性之间的矛盾,具有较强的自适应能力,是一种值得推广的针对不确定性大迟延对象的控制方案.     

飞翼布局无人机重构控制方法研究

飞翼布局无人机飞行空域大、飞行条件复杂、动压变化剧烈,尤其是在空战过程中,容易受到战斗损伤,发生部件故障,导致飞行品质下降甚至坠机.如何设计一种自修复飞行控制系统,使无人机在复杂飞行条件下,仍具有满意的飞行性能和操纵品质,并且在发生故障(舵面浮松、卡死和损伤等故障)时,仍然能够在线重构控制律,就显得非常有必要.本文结合国内外发展状况,对几种飞翼的重构控制方法进行了介绍和评述,对从事该领域的研究人员有一定的参考价值.     

随机时滞非线性系统状态反馈镇定

针对一类严格反馈随机时滞非线性系统，提出了一种状态反馈镇定方案。在系统非线性函数满足线性增长条件的假设下，基于反推技术和占优方法设计了一个无记忆线性状态反馈控制器。通过构建一个四次Lyapunov-Krasoviskii泛函，证明了闭环系统在概率意义下全局渐近稳定，仿真实例说明了方案的可行性。     

基于模糊系统的非线性组合预测方法研究

本文提出了一种基于Ｔａｋａｇｉ－Ｓｕｇｅｎｏ 模糊规则基的非线性组合预测新方法,以克服线性组合预测方法在解决非平稳时间序列组合建模问题时所遇到的困难和存在的不足,并采用相应的遗传算法确定模糊系统的参数及模糊子集的划分。     

基于自适应的步进电机闭环控制研究

考虑到步进电机在应用中的局限性,建立了混合式两相步进电机的模型,设计了基于模糊自适应控制方法的控制系统,通过实验验证了方法得有效性。结果显示:模糊自适应控制的调节时间约为100ms,超调量为约5.2%。     

基于无人飞行器的急救系统研究

本文针对目前国内交通混乱拥堵,救护车在接到急救任务后不能赶在病人的黄金时间内到达现场的普遍问题。主要研究如何构建一个以无人机为载体,医院、救护车、急救中心三方的急救医疗体系结构,来解决目前由于交通堵塞引起救护车迟到以及由于信息共享性差而导致的急救方案不理想的问题。     

非线性系统中随机谐振的研究

在非线性离散时间系统中,一定的噪声有时可能对信号的传输和处理起到促进作用,这种现象称之为随机谐振（Stochastic Resonance简称SR）.利用“Adaptive stochastic resonance”这篇文献中给出的一种新的信噪比（SNR）的定义,并用它来度量一个非线形离散时间系统的SR现象。通过仿真证实了当输入是正弦波,噪声是高斯噪声时,系统的输出信噪比中具有SR现象。最后我们讨论设想将仿真的结果推广到更一般的情况,即当输入周期信号,输入概率密度函数为偶函数且均值为零的噪声时,此系统有可能产生SR现象.     

神经网络对我国资本市场有效性及非线性的实证研究

通过理论分析和神经网络模型,证明我国股市的收益率存在着可预测性,从而证明弱有效不成立；通过敏感性分析,发现了收益率滞后项对当前收益率的作用方式是非线性的,为我国资本市场的非线性研究提供了佐证。     

美国“明星”无人侦察机

正近日,伊朗声称在其东部靠近阿富汗和巴基斯坦边境地区击落了一架RQ-17‘0哨兵’美军无人侦察机,尽管美国予以否认,但却唤起了人们对无人机的关注:美军的"明星"无人侦察机到底有多少类型,它们的性能到底如何?     

随机非线性系统的控制器设计和闭环性能分析

针对几类重要的随机非线性系统, 提出了一些新的概念,发展了一些基本分析工具, 研究了几类控制器的设计问题. 主要成果包括:(1) 针对一类部分动态不可量测的非线性随机系统,引入了随机输入状态稳定(SISS)的概念, 借助于分析概率理论,发展了随机系统改变能量函数方法, 成功地处理了随机微分中的伊藤项,给出了随机非线性串联系统SISS的小增益类条件. (2) 对一类具有SISS随机逆动态的大规模随机非线性系统,给出了分散自适应输出反馈镇定控制器的构造性设计方法. 既解决了实用镇定问题也解决了渐近镇定问题. 在分散控制框架内,给出了处理随机非线性逆动 态的方法. (3) 对一类具有不稳定零动态的随机非线性系统,引入了随机输入状态可镇定的概念,给出了全局输出反馈镇定控制器构造性设计方法. (4) 对一类具有线性增长的不可量测状态的随机非线性系统,针对方差未知的噪声和一般随机输入,引入了广义随机输入状态稳定(GSISS)的概念,分别给出了随机干扰抑制和渐近镇定的输出反馈控制器的构造性设计方法.(5) 对一般的时滞随机非线性系统, 给出了解存在唯一的判定条件,引入了依概率全局(渐近)稳定的概念及相应的判定准则,丰富了随机时滞非线性系统的控制器设计理论. 对一类不确定随机时变时滞系统,构造性地设计出了自适应输出反馈镇定控制器.     

非线性不确定系统的模糊自适应 输出反馈跟踪

本文研究了非仿射非线性系统的模糊自适应 输出反馈跟踪。在非仿射非线性模型存在不确定的情况下，使用模糊自适应控制器对系统进行控制，并基于Lyapunov稳定性定理得出自适应律。通过解一个代数Riccati方程实现了 跟踪性能。估计状态通过引入高增益观测器得到，实现了系统的输出反馈控制。最后，通过对一个数值例子的仿真验证了算法的有效性。     

随机模糊环境下的动态供应链优化设计

针对供应链设计过程中影响因素不确定以及消费者需求动态变化的问题,引入随机模糊变量描述供应链优化设计中存在的不确定现象,并考虑消费者需求变化率是一个随机模糊变量的情况,提出基于随机模糊变量的动态单产品、多阶段、多目标的混整成本优化模型。同时,通过与静态模型的比较,证明该模型的有效性。     

基于复杂系统控制的景区游客时空分流导航管理研究

分析了系统在稳态阶段的实时预测反馈调度分流过程,采用马尔可夫过程和系统动力学模型,对系统小时域内的景区客流状况进行预测,结合仿真调度引擎,以构建景区旅游管理耗散结构为目标,为景区旅游管理人员提供有效的实时分流方案,缓解有限的景区旅游环境承载力与日益增长的游客规模之间的矛盾。为解决景区旅游复杂系统动态性和预测性的现实问题奠定了理论基础。     

技术结构和转变经济发展方式——基于广义经济系统控制的实证研究

利用广义经济系统控制方法和动态规划理论,我们构建技术结构和经济发展方式的广义经济控制系统,推导出最优控制变量选择对技术结构合理化调整的最优路径,并以甘肃省1978-2007年数据验证该理论机制。实证表明甘肃省工业部门技术结构偏离最优经济发展路径。结论进一步验证,技术结构和经济发展之间存在负相互作用,在控制系统中形成负反馈控制能够达到系统最优化。最后,从提高反馈效率和到达最优状态最短路径选择的角度,我们提出相关建议。     

基于PLC的矿井提升机模糊自适应PID控制策略研究与仿真

在针对矿井提升机的PLC控制系统中,采用传统PID控制虽能达到相应的控制要求,但因其控制的响应时间长、控制精度低、稳定性差等缺陷,不能广泛应用于有高精度要求的控制系统中。本文将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。MATLAB/SIMULIK下的仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并能消除模糊控制稳态误差较大、控制精度低等缺点。     

一种基于随机图像序列的三维人脸识别算法

针对二维图像序列非刚体三维特征恢复识别技术受到背景多样性、运动复杂性、数据的丢失、特征点噪声等问题的影响,识别重建人脸特征面临着形变程度估计不准,识别误差较大的问题,提出一种基于随机图像序列的三维人脸识别算法.该方法通过在三维人脸运动恢复的框架模型中加入一定的物理运动约束,刻画不同非刚体运动形状基的情况下,准确计算人脸运动形变的程度,运用形状基模糊关联技术完成人脸的三维识别.实验结果表明,这种方法得到的解误差较小,识别效果明显.     

一类非线性贝叶斯动态模型的算法研究

本文利用自主滤波与神经网络相结合的方法,对非线性贝叶斯动态模型进行了简单的探讨,从而给模型的短期预测以自适应,自纠正的智能化功能,为非线性贝叶斯动态系统的预测提供了一条可行的途径.