同类机半在线排序问题及其近似算法

研究两台同类机系统两个半在线排序问题 .第一个为总加工时间已知 ,第二个为最大工件加工时间已知 .对这两个问题 ,文章给出了各自的近似算法 ,证明了它们的最坏情况界分别为 3和3/2 .文章还研究了上述问题的下界并与我们的算法的最坏情况界进行了比较.     

平行机及自由作业的排序与转包

研究工件排序与转包相联的模型,即制造商从客户处接受一批工件,这些工件既可以由制造商加工,也可以一定费用转包给承包商加工.制造商需要确定被转包的工件集及工件的加工顺序,使得加工费用和转包费用之和为最小.研究制造商为平行机及自由作业,承包商为单机情况下的排序与转包模型,基于动态规划算法给出了近似算法,并分析了该算法的性能比.     

基于MapReduce模型带准备时间的平行机调度优化

研究了一类基于MapReduce模型的平行机调度问题.每个工件包含Map和Reduce两道加工工序,Map工序可以分割为若干个子任务,并且在多台平行机上同时并行加工,Reduce工序只有在该工件的所有Map工序的子任务加工完成后才能进行,而且Reduce只能在一台机器上加工且不可中断.结合工件具有释放时间和加工准备时间等约束,以最小化最大完工时间为目标,构建了混合整数规划模型,并设计了采用差分变异策略和逐维Levy扰动机制的改进正弦余弦算法来求解该模型.最后,利用数值仿真实验与标准正弦余弦算法及遗传算法进行对比,实验结果表明,运用改进正弦余弦算法求解的结果与下界值的平均相对偏差GAP为3.02%,较标准正弦余弦算法以及遗传算法的效果提升显著,显示了该改进算法的有效性.     

极小化加权总完工时间的同时加工排序问题

讨论了平行机串联工件同时加工排序问题。目标函数是极小化加权总完工时间,并假设满足每批均含有k个工件,并且每批的加工时间为该批中所有工件的加工时间之和。对平行机的情况,该问题是强NP难的。本文主要针对该问题的两种特殊情况:(1)所有工件的权相等;(2)所有工件的加工时间相等,分别给出了最优算法,分析了算法的时间复杂性,同时用数值例子作了说明。     

差异作业批调度的流水车间问题及近似算法

考虑了尺寸有差异的作业在两台设备上的流水加工问题,两台设备均为批处理机,有确定的最大容量.采用了制造跨度和总完工时间两类目标函数,建立了基于整数规划的优化模型,分析了两类问题的计算复杂性,给出了设备和作业数量既定情况下的可行解规模.设计了一种基于LPT规则和批调度规则的近似算法,时间性能为O(nlogn),证明了该算法在优化制造跨度时的最坏性能比不大于2,优化总完工时间的最坏性能比不大于3.     

处理机具有准备时间的恒速机排序问题

讨论任务的加工是不可中断，处理机是恒速机且处理机具有准备时间的排序问题，对一般情况的LPT排的界做了改进，同时对m＝2的情况给出了一个与处理机加工速度有关的LPT排序的界。     

面向服务仿真系统的最大可靠性容错调度算法

基于 PB 模型对面向服务的分布式仿真系统的容错调度问题进行了研究.首先,根据该类系统的特点提出了两个命题并以此为基础给出了仿真任务的调度规则;其次,分析了仿真任务的可靠性代价并给出了任务最坏反应时间的计算公式;最后,在此基础上提出了相应的算法RC-RTFT和MW-RTFT.RC-RTFT综合利用了最小可靠性代价及最小最坏反应时间两种启发式规则进行主版本任务的调度,MW-RTFT则基于最小最坏反应时间这一启发式规则进行主版本任务的调度,副版本任务的调度都是基于最小最坏反应时间启发式规则进行.算法仿真结果表明RC-RTFT算法具有较好的负载平衡特性和稳定性,且较MW-RTFT具有更小的算法复杂度.     

一类带有安装时间的单机成组排序问题

针对一类带有准备时间和安装时间的单机成组排序问题,给出了求解最优排序的多项式算法。其中每个工件都具有自己的准备时间,组和组之间具有安装时间,并且安装时间和已经加工完工件的加工时间有关。所有工件在机器上加工时,一次只能加工一个工件,工件不可中断,组内工件连续加工,组和组之间需要安装时间。对目标函数为极小化最大完工时间的单机成组排序问题,给出了求解最优排序的多项式算法。原问题不是成组问题,为此在原问题的基础上添加了工件的成组问题且组内每个工件都具有自己准备时间,其结果是依然能给出求解最优排序的多项式算法。     

链约束线性加工时间单机排序问题

讨论工件具有线性加工时间,工件间具有链约束的单机排序问题。目标函数为极小化加权完工时间和。在这类问题中,工件的加工时间是其开工时间的线性函数。对链不允许中断和链允许中断两种情况分别给出了最优算法。     

加工时间线性递减的平行机排序问题

主要讨论了具有两台处理机的平行机排序问题和每批恰为k个工件的串行工件同时加工排序的平行机排序问题。在这两个问题中,工件加工时间均为开工时间的线性递减函数,目标函数为极小化总完工时间。对于第一个问题,证明了其最优排序可由工件按基本加工时间不减排列得到,由此得出其最优算法,并指出了该结论对于加工时间随开工时间线性递增的情况并不成立。对于第二个问题,根据其与第一个问题在某些性质上的相似性,给出了其最优算法。最后指出所讨论的两个问题的结论均可推广到m台处理机的情况。     

快速联合H∞滤波在SINS/GPS组合导航中的应用

针对捷联惯导/卫星定位(SINS/GPS)组合导航中联合卡尔曼滤波器对系统模型和噪声统计特性的依赖性和算法运算量大等缺点,提出了新的联合H_∞滤波方法.定义了新的联合H_∞滤波公式,提出了融合信息在子滤波器中自适应分配原则,简化了联合H_∞滤波算法.由于H_∞滤波不需要已知噪声的统计特性,因此新算法具有很强的鲁棒性,同时联合算法又可以有效地增加系统的客错能力.仿真实验证明新算法在稳定性和实时性上都有较大提高.     

利用贝叶斯决策的GBAS保护级完好性风险分配

完好性风险是描述导航系统完好性重要指标之一。美国航空无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Aeronautics, RTCA)在其标准DO-245A中提到,可依据Ⅰ类陆基增强系统(groud-based augmentation system, GBAS)地面基准站中的基准台数将保护级完好性风险分配于H₀和H₁假设,用于计算漏检乘积因子和GBAS保护级。此方法未能依据基准台故障情况分配完好性风险概率,导致保护级无法较准确地反映GBAS位置误差。本文利用Bayesian决策,基于最小总错误率准则重新分配H₀和H₁假设下的完好性风险概率。仿真分析了不同基准台数以及不同误差分布下完好性风险概率的分配,并计算了漏检乘积因子和垂直保护级,结果表明在基准台数大于2以及存在零均值或非零均值高斯分布的垂直位置误差时,基于Bayesian决策的完好性分配算法降低了保护级数值。理论分析和仿真实验表明,基于最小总错误率准则重新分配H₀和H₁假设下的完好性风险概率,减小了完好性风险分配的错误率,使保护级紧致地包络实际定位误差。     

图上博弈的Page-Shapley值

对合作博弈(N,v)和交流图(N,L)所产生的交流局面(N,v,L),现有的分配法则都是重新定义一个特征函数,再归结为新特征函数的Shapley值.为了避免定义新特征函数时的失真(从而使得计算Shapley值出现一定偏差),本文提出一个新的分配法则.设原博弈(N,v)的Shapley值为Sh(N,v)=(S_1,S_2,…,s_n),其中s_i可视为参与者i的实力.类似于Google的网络搜索算法,对连通的交流图L和表示参与者相互合作程度的转移矩阵P,定义参与者的PageRank (参与者的级别或地位),记为(r_1,r_2,…,r_n),其中r_i表示参与者i在合作交流中的地位.新的分配法则,称为Page-Shapley值:其中参与者i所得为c_Nr_is_iv(N),而C_N取为1/Σ_(j∈N)r_jS_j以便保证值的有效性.当L不连通时,其Page-Shapley值由各分支的Page-Shapley值拼接而成.     

非齐次马尔可夫LPV系统的H∞异步控制

针对存在外界干扰的情况,对一类离散时间非齐次马尔可夫线性变参数(linear parameter-varying, LPV)系统的H_∞异步控制问题进行了研究。由于实际非齐次马尔可夫系统的系统模态难以直接获得,考虑了控制器模态和系统模态不一致的异步问题,并用一个非齐次隐马尔可夫模型建模。非齐次马尔可夫系统和非齐次隐马尔可夫链的时变特性分别由分段齐次状态转移概率矩阵和分段齐次条件概率矩阵描述,且受同一个高层齐次马尔可夫链支配。针对上述问题,完成了对闭环非齐次马尔可夫LPV系统的稳定性分析、H_∞性能分析和H_∞异步控制器设计,使系统在受到外界干扰和控制器模态与系统模态存在异步现象的情况下满足给定的H_∞性能指标。最后通过对直流电机的仿真实验验证了利用非齐次信息得到理论的有效性和优越性。     

一种适用于SINS动基座初始对准的新算法

在运载体运动情况下,提出了一种适用于捷联惯导系统(SINS)初始对准的新算法,该算法以惯性空间为过渡参考基准,即建立了初始时刻惯性坐标系(i₀系)和初始时刻捷联惯组惯性坐标系(i_b0系)两个惯性坐标系。将捷联惯组坐标系(b系)与导航坐标系(n系)之间的初始对准姿态矩阵的实现分解为三步骤:(1)通过地理位置和初始对准时间求解i₀系至n系的变换矩阵;(2)通过惯导比力方程变形,引入测速仪速度辅助,求解从i_b0系至i₀系的常值变换矩阵;(3)使用姿态更新算法实时计算b相对于i_b0系的变换矩阵。最后,载车运动环境下的初始对准试验结果表明航向角对准精度达到了0.1°(1σ)。     

模糊连续变增益H∞控制器及其在生化过程中的应用

针对连续搅拌反应釜系统(CSTR)和生物反应等连续系统,采用梯度线性化,设计一种连续变增益控制器,主要思想是先利用梯度线性化方法得到非线性系统的一系列局部线性化模型,结合H_∞理论和极点配置得到变增益矩阵,通过拟合得到连续变增益H_∞控制器,再引入模糊隶属度函数,使控制器兼顾快速特性和良好的阻尼特性,保证系统始终具有较好的动态性能。仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性。     

基于卷积神经网络的海面目标全极化高分辨距离像识别技术

针对雷达目标全极化高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)提取可分性特征时, 利用全部距离单元作为度量尺度无法保留各距离单元具体特征的问题, 在综合利用4个极化通道的舰船目标HRRP信息时选择单个距离单元作为度量尺度。在此基础上, 提出基于Pauli分解, H、α、A、α₁分解和结构相似性参数的特征提取方法对目标极化散射矩阵进行特征提取, 并将提取得到的特征与基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的舰船目标HRRP识别方法结合, 利用改进残差结构CNN从极化特征中进一步提取深层可分性特征进行目标识别。实验结果表明, 所提方法能够保留目标全极化HRRP更多特征, 提高目标识别的准确率。     

局部几乎正则多部竞赛图中的分量共轭圈

一个n-部竞赛图是n-部完全图的一个定向.令V₁,V₂,…,V_n是n-部有向图D的部集.如果D中存在两个不相交的圈C和C'使得对于每一个i∈{1,2,…,n}都有V_i∩(V(C)∪V(C'))≠ƒ,则称C和C'是D的一对分量共轭圈.针对多部竞赛图的共轭圈问题,提出了分量共轭圈的定义,同时证明了每一个至少有6个顶点的部集具有相等基数的局部几乎正则多部竞赛图的分量共轭圈的存在性问题.     

01SFT中的系统因素结构反分析方法研究

论文介绍了系统因素结构反分析子框架(inward analysis of system factor structure,IASFS).它是为了解系统在工作环境因素变化过程中系统可靠性的变化.论文根据其对应关系进行逻辑推理得到规则,进而形成系统等效响应结构.得到适合系统工作的因素状态组合.IASFS是笔者提出的SFT框架的一部分.根据IASFS的特点定义了01型空间故障树,其结构化表示法为图法和表法.基于表法的IASFS方法有逐条分析法和分类推理法.论文主要定义和描述了逐条分析法和分类推理法.说明了IASFS是一个系统结构反分析人机认知体.推理结果表明,就系统与因素的状态关系而言,系统结构为T=A_1·A_4+A_3·A_5+A_1·A_2·A_3.逐条分析法和分类推理法可得到等效响应结构,其与被分析系统对工作环境因素变化响应相同.     

不确定网络化控制系统鲁棒故障检测

针对一类具有未知输入和模型不确定性的网络化控制系统,基于H_∞滤波器研究了系统的鲁棒故障检测问题.利用输入时滞方法,将含有网络传输时滞和数据丢包的不确定网络化控制系统建模成一类具有双加性状态时滞项的连续系统.采用Lyapunov-Krasovskii泛函方法分析了新系统的H_∞性能,并将所得结果应用于原系统鲁棒故障检测滤波器的设计,得到了滤波器存在的时滞依赖条件.最后,通过仿真验证了该方法的有效性.