最优和最小能量最优跟踪问题

以广义逆矩阵的理论和Bellman动态规划方法为基础，给出了离散线性时变系统最优和最小能量最优跟踪问题的两种形式的解，对每一种情形，还给出了最小跟踪误差和最小控制能量的简洁表达式。     

离散线性时变系统的最优跟踪和最小能量最优跟踪

基于广义逆的理论和Bellinan动态规划方法,本文对离散线性时变系统的最优跟踪和最小能量最优跟踪问题分别给出了两种形式的解,并对最优终端控制和最小能量终端控制作了进一步的详细研究,得到了输出可控性和可达性的充要条件的简洁表达式.作为上述所有解的自然推论,导出了最优和最小能量最优控制问题的解.在每种情况下,还导出了最小跟踪误差和最小控制能量的简洁表达式.     

离散线性时变系统的最优跟踪和最小能量最优跟踪

离散线性时变系统的最优跟踪和最小能量最优跟踪刘轩黄；ＤａｎｙａｎｇＬ（江西电力职工大学，南昌３３００３２）（Ａｌｂｅｒｔａ大学，加拿大）３最小能量最优跟踪问题的解由第２节知，定义１意义下的最优控制，一般说来不是唯一的。本节主要目的是求出系统（１）的最...     

网络化控制系统最优跟踪性能

在网络时延的影响下,针对单输入单输出网络化控制系统研究最优跟踪阶跃信号性能问题.系统的跟踪性能是通过对象的输出与参考信号之差的能量来衡量的,同时采用谱分解的技术来获得系统的跟踪误差的最优性能.结果表明网络化控制系统的最优跟踪性能由对象的非最小相位零点、不稳定极点和网络时延共同决定,网络时延越大系统的跟踪性能越坏.仿真结果验证了其有效性.     

一种能量平衡的最优分布式成簇机制

针对无线传感器网络能量不平衡影响网络寿命的问题,引入一个新的基于节点剩余能量标准差的能量平衡指标,据此提出了一种能量平衡的最优分布式成簇机制.将其转化为多目标约束优化问题,并采用具有最佳个体保存机制的自适应遗传算法求解最优解.在Matlab环境下,将文中提出的成簇机制与基于能耗和最大簇员数目的成簇机制进行比较.仿真结果表明:文中提出的成簇机制能在保证能量平衡和跟踪精度的前提下有效地延长网络寿命.     

能量最优组合偏置推力分配算法

针对海洋环境力较小、方向频繁地大角度变化,动力定位船舶控制系统要求推进器发出较小推力,甚至零推力的特殊工况,为实现控制力成功分配的目的,采用组合偏置的思想,考虑了组合偏置的推进器数量、组合形式和偏置量等多方面影响因素,基于功耗最小的目的,设计了一种能量最优组合偏置推力分配算法.仿真结果验证了该算法能够实现控制力的分配.与现有其他算法对比表明,该算法能够有效地减少功耗,实现能量最优的目的.     

信息融合稳态最优Kalman平滑器

应用Kalman滤波方法,基于Riccati方程,在线性最小方差最优融合准则下,提出了按矩阵加权的两传感器最优融合稳态Kalman平滑器,给出了最优加权阵和最小融合误差方差阵。同单传感器Kalman平滑器相比,可提高平滑精度。一个雷达跟踪系统的仿真例子证明了其有效性。     

能量检测中的BPSK信号最优检测门限

在认知无线电中,授权用户对主用户进行频谱感知时,会存在使得虚警与漏检概率之和最小的最优检测门限。以研究高斯白噪声环境下BPSK信号的有效检测问题为目的。通过对能量检测统计量的数学分布进行理论推导,将最优检测门限问题转化为和值最小的求解问题,给出了由采样点数、噪声方差、信噪比所决定的最优检测门限计算公式,并给出证明。在不同信噪比下对和值曲线变化规律的仿真说明了最优检测门限的存在性。通过对文中门限和恒虚警概率门限下的检测概率性能分析、文中门限和恒检测概率门限下的虚警概率性能分析、以及不同指标变化时其他2种门限向文中门限收敛的性能分析,说明了最优检测门限下的检测性能较优。此外,蒙特卡洛实验验证了理论分析的正确性。     

无线网络系统常值信号最优跟踪控制

研究了具有控制器延时的无线网络系统对于常值信号的最优跟踪控制问题.首先建立了无线网络系统模型,利用等价代换将延时系统最优跟踪问题转化为等价无延时系统的最优调节问题,再通过求解矩阵方程组得到最优跟踪控制律,最后运用仿真示例验证所设计控制律的有效性和简便性.     

灰色广告系统的最优跟踪控制

本文给出广告系统的GM(1,2)模型,并应用Bellman方程导出了该模型在二次目标下的最优跟踪控制律。     

两传感器信息融合超前κ步稳态最优Kalman预报器

应用Kalman滤波方法 ,基于Riccati方程 ,对于带相关噪声的系统 ,在线性最小方差融合准则下 ,提出了两传感器按矩阵加权信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器 ,给出了最优加权阵和最小融合预报误差方差阵的具体计算公式。同单传感器情形相比 ,可提高预报器的精度。一个跟踪系统的仿真例子说明了其有效性     

分布参数系统的一类最优控制

讨论了分布参数系统的一类最优控制，即最小能量控制问题，利用算子半群理论和Ｂａｎａｃｈ空间的几何方法来证明分布参数系统的最小能量控制的存在性、唯一性和可逼近性。最后，以细长体飞行器系统为例，说明了结果在理论和实践中的重要意义。     

多传感器最优信息融合稳态Kalman滤波器

Lagrange乘数法给出了按矩阵加权线性最小方差最优融合估计公式新的推导。在此基础上提出了多传感器最优信息融合稳态Kalman滤波器。其中用迭代法求解局部滤波误差协方差阵所满足的Lyapunov方程,证明了迭代解的指数收敛性,且收敛速度与Kalman滤波器的转移阵的谱半径有关。两传感器目标跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。     

波能直驱互感耦合式开关磁阻发电机的最佳效率跟踪控制

以波浪能转换系统中功率变换器为载体,根据互感耦合式直线开关磁阻发电机(LSRMC)的结构特点及运行原理,以最大波能转换为目标,采用在线计算最佳开通关断位置的方法,研究了LSRMC的最佳效率跟踪控制,并通过有限元分析和实验结果相互比较的方法对控制效果进行了验证.结果表明,与开关位置未优化的情况相比,采用最佳功率跟踪控制的电机获得的效率更高,并改善了系统的运行稳定性.此控制方法简单、易实现,为LSRMC在波浪能发电工程应用领域的进一步发展奠定了基础.     

成品油管网运行优化

针对我国成品油管网的特点,以管网运行周期内的能耗费用最小为目标函数,考虑管网中各站场的进、出站压力约束、管网高低点压力约束及管网运行时的能量平衡约束等建立成品油管网优化运行的数学模型,并采用分阶段动态规划方法求解模型,得出管网系统在输送周期内各时段的优化配泵方案。将模型应用于某成品油管网,并将优化模拟计算结果与穷举法的计算结果进行对比分析。结果表明,优化模型可以得到令人满意的配泵方案,且计算效率更高,可以较好地应用于工程实践。     

基于最优神经网络的电路测试方法研究

在数字电路最优神经网络模型的基础上,研究基于该模型的电路测试生成方法.首先获得了多输入基本门电路的最优神经网络能量函数的一般表达式,然后对这种测试方法的原理、实现步骤、以及加速测试的措施等进行了详细研究.结果表明以最优神经网络模型为基础的电路测试方法在测试生成的速度方面快于其它类似方法,如基于Hopfield神经网络的电路测试生成,具有较好的应用潜力.     

盾构同步注浆系统最优控制研究

在分析盾构同步注浆系统工作特性和负载敏感变量泵液压系统数学模型的基础上,简化并建立了盾构同步注浆系统的状态空间模型.通过对系统分析得出:要提高注浆效果,就需要有精确的注浆压力与流量,即要求有高的注浆压力与流量跟随性;同时考虑到能源问题,要求同步注浆系统满足节能性.所以设计最优跟踪控制器,并应用MATLAB仿真实现.通过仿真,验证了最优跟踪控制器(最优指标为J(u(t))=∫integral from n=0 to ∞[(y-y~)TQ(y-y~)+uTRu]dt)[1]的优越性以及最优跟踪指标中Q、P不同取值对系统性能的影响.     

基于最优簇头数的环形无线传感器网络分簇算法

基于无线传感器网络中每个环能量消耗最小原则, 提出一种基于最优簇头数的环形无线传感器网络分簇算法. 首先计算出网络中每个环的最优簇头数, 然后在最优簇头数的基础上, 将网络划分为若干不同大小的簇, 最后在选择簇头时, 考虑了每个环的最优簇头数与相应环中节点数目的比值、 节点的剩余能量以及簇成员节点到簇头节点的最短距离与簇头节点到基站距离的关系. 解决了无线传感器网络簇内节点通信能量消耗过多的问题, 均衡了网络节点的能耗. 仿真结果表明, 该算法提高了网络能效和扩展性, 平衡了网络能耗, 延长了网络的生命周期.     

基于最优簇头数的环形无线传感器网络分簇算法

基于无线传感器网络中每个环能量消耗最小原则, 提出一种基于最优簇头数的环形无线传感器网络分簇算法. 首先计算出网络中每个环的最优簇头数, 然后在最优簇头数的基础上, 将网络划分为若干不同大小的簇, 最后在选择簇头时, 考虑了每个环的最优簇头数与相应环中节点数目的比值、 节点的剩余能量以及簇成员节点到簇头节点的最短距离与簇头节点到基站距离的关系. 解决了无线传感器网络簇内节点通信能量消耗过多的问题, 均衡了网络节点的能耗. 仿真结果表明, 该算法提高了网络能效和扩展性, 平衡了网络能耗, 延长了网络的生命周期.