一类混杂系统的优化控制

采用基于混合逻辑动态的建模方法,将系统的连续动态过程、逻辑部分和操作约束表示为带有混合整数不等式约束的线性状态方程的形式.在混合逻辑动态建模原理基础上,采用二次型的性能指标,将混杂系统的优化控制问题归结为求解一个混合整数二次规划(mixed integer quadratic pro-gramming,MIQP)问题.最后,针对混杂系统的优化控制问题,作了数值仿真计算.研究结果表明:基于混合逻辑动态模型的优化控制能够满足控制要求,并且进一步说明MIQP方法是解决一类混杂系统优化控制问题有效的且具有发展前景的方法.     

面向工艺分工规划的多目标蚁群算法

为解决计算机辅助工艺规划中工艺分工的优化问题,提出一种基于多目标蚁群算法的工艺分工路线优化算法.在引入逻辑加工路线、逻辑制造单元、物理制造单元、可执行加工路线等概念基础上建立工艺分工规划过程模型.在过程模型中,运用多目标蚁群算法对物理制造单元集合实现优化.在求解过程中,以加工时间和所耗成本为目标函数,在求解空间中对物理制造单元进行遍历,最终寻找到最优化的可执行加工路线.通过实例验证了该方法的可行性和有效性.     

基于混合逻辑的汽车自动转向控制系统

为解决汽车自动转向控制系统的死区问题,采用混合逻辑建立含死区特性的混合逻辑动态汽车操纵模型,并通过预测控制方法进行优化控制.混合逻辑动态建模引入的逻辑变量考虑了各个区间,从而确定了系统的动态方程.模型预测控制通过预测输出、滚动优化、反馈校正环节,能够获得较好的控制效果和鲁棒性.研究结果表明:混合逻辑动态汽车操纵模型能够获得较好的控制效果,基本不存在稳态误差.该研究成果对提高汽车行驶安全性和平稳性有一定的理论指导作用.     

发射药柔性制造技术单元设备的数学建模

连续自动并且具有柔性的单元设备的研究与突破，是开展发展药柔性制造技术研究的首要环节，该文探讨了采用溶剂法生产工艺的发射药柔性制造中连续驱水，预混及驱溶３个关键单元的生产工艺参数的建模问题，提出了单元的多元多项式回归模型，回归检验，正交试验表，优化模型等的建立及求解方法，文中以连续驱水单元为例进行了模型处理，解出了该单元的一些最优生产工艺参数。     

基于模糊逻辑原理的非定常空气动力建模研究

以模型大振幅运动风洞试验数据为依据,对近几年来非定常空气动力建模中常用的模糊逻辑建模方法进行改进,使得建模速度更快、模型精度更高.在进行非定常空气动力建模研究中,主要对模糊逻辑建模方法中的求解内部函数系数矩阵的方法进行了改造,采用了一种新的直接法求解内部函数的系数矩阵,首先将求解内部函数的方程简化成一线性方程组,然后采用奇异值分解法(SVD)求解线性方程组.分别采用改进前后的两种方法,对两组非定常气动力数据在不同结构下进行模糊逻辑建模并进行比较.结果表明,相对于过去采用的牛顿法,新的求解方法无论在求解速度还是在计算精度上都得到了显著提高.     

城市建筑工程造价效益分配优化控制技术

传统工程造价效益分配控制技术忽略了工程造价与质量、效率的关系,只考虑工程造价效益分配,不能满足建筑质量与施工效率要求。为此,提出一种新的城市建筑工程造价效益分配优化控制技术。分析了工程造价效益分配控制原理。根据Kalman方程生成质量量化状态方程,实现质量量化调度。按照自回归理论对工程造价效益主要变量进行统计,获取效率测度模型回归结果。依据城市建筑工程造价效益分配控制变量,完成保证高质量情况下工程造价成本建模;将材料费与人工费看作经济性指标,对效益型指标与经济性指标进行关联性分解,获取工程质量-效率-造价效益分配控制模型。将工程造价效益对偶收益看作线性博弈过程,对其进行联合求解,获取最优决策函数,联合求解选用遗传算法。实验结果表明,所提技术贴合度与成熟度高,在保证质量与效率的情况下,工程造价效益分配控制结果较好。     

质量控制过程的流程重构校验方法研究

通过广义随机Petri网结构等价性的分析和论证，提出质量保证过程的流程建立和重构方法。首先该方法依据ISO9000标准，在网络化制造企业间构造无差错的开放质量活动流程，然后根据网结构等价构造方法分解到企业内部扩展私有流程。两次建模的步骤克服了递阶和集中控制需建立和校验整个流程的缺点，保持分布自治的质量控制过程在网结构特性上能满足有界性、遍历性和标记平衡，适应了网络化制造环境中需要适应性修正的动态特征需求，为网络化制造过程中质量的重构优化找到有效手段，最后通过实例说明结论的可应用性。     

基于实验设计的健壮参数控制方法

针对复杂制造过程中无法应用自动过程控制理论,提出一种基于实验设计的参数健壮控制方法.该方法基于在线噪声变异的可观测且充分利用在线控制参数实时补偿变异的能力,在新的因素分类基础上,以田口损失函数最小为目标,建立了基于实验设计的健壮参数控制模型.并针对该模型提出了一种优化分析方法,拓展了实验设计回归模型的应用范围,使之能够适用于自动过程控制,从而形成复杂制造过程健壮参数控制的新方法.通过实验分析,验证了上述方法是有效且实用的.     

汽车阻尼可调半主动悬架混杂模型预测控制

为协调汽车阻尼连续可调半主动悬架舒适性和操稳性之间的矛盾,并考虑减振器阻尼力须满足的非线性约束条件,研究了一种适用于半主动悬架的混杂模型预测控制方法,包括建立半主动悬架单轮车辆模型,提出综合描述舒适性和操稳性的悬架优化控制目标函数及半主动悬架须满足的非线性约束条件。利用混合逻辑动态建模方法描述半主动悬架混杂系统模型,基于模型预测控制理论研究半主动悬架混杂系统的有限时域优化控制问题。为便于问题求解,将非线性约束优化问题转化为包含实值变量和二值变量的混合整数二次规划问题,并借助分支定界算法进行求解。在随机路面和正弦波突起路面进行仿真验证后表明,所提混杂模型预测方法明显优于被动悬架和传统线性二次型调节器算法,能有效提高阻尼可调半主动悬架的综合性能,并在不同的路面输入激励和车速下均能取得较好的控制效果。     

网络化制造模式下的分布式ERP系统研究

从过程集成角度提出了面向网络化制造的ERP系统的组成原理和具有开放性、动态性及分布式群组规划特征的系统总体结构,确定了系统符合动态联盟企业分布、自治、协同特点的控制模式,包括分散系统控制模式和驱动式过程控制模式.在此基础上,进一步给出了系统的逻辑体系结构,对其中涉及的过程集成建模方法、过程性能分析方法、构件技术、工作流技术等关键技术进行了论述.最后以一个运行实例说明了原型系统的有效性.     

一类参数不确定T-S模糊系统的鲁棒控制及仿真

针对一类具有参数不确定的T akag i-Sugeno(T-S)模糊系统,基于模糊区域的概念研究了其鲁棒控制问题。通过将不确定T-S模糊模型转换为不确定T-S模糊区域模型,并利用Lya-punov稳定性理论,导出了线性矩阵不等式(LM I)形式的鲁棒控制器设计方法。相对于传统设计方法,降低了采用线性矩阵不等式方法求解的难度,并具有良好的鲁棒性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

不确定网络化控制系统的鲁棒容错控制

提出了网络化控制系统(NCS)的一种建模方法.该方法采用时延估计法和在线取得时延法来获取时变时延,不仅解决了采样时差和时变时延难以估计的难点,而且大大简化了NCS的建模过程.针对NCS中传感器和执行器的失效问题,利用Lyapunov法给出了一种新的鲁棒容错控制算法.运用该算法设计的控制器可使系统在网络时延、故障和建模误差的共同干扰下依然稳定运行,而且该算法接近于普通的状态反馈设计,便于工程实现.实验结果表明,算法能使系统在传感器失效和建模误差的作用下保持鲁棒稳定性.     

生产质量在线监测、诊断和控制的粗糙集模型研究

为了确保企业持续稳定的产品质量，提出了基于两种质量统计过程控制和粗糙集理论相结合的生产过程质量监测－诊断－控制集成模型。研究了统计过程控制及两种质量理论的质量在线监测和上下工序诊断模型。针对实际生产获取信息的不完备性，重点研究了不一致信息环境下基于粗糙集理论的工序质量诊断模型，分析工序中各生产参数对质量影响的可能性，度量参数对质量影响的重要程度。提出的面向用户需求的质量优化控制算法在实际应用中具有更大的适应性和可操作性。     

一类综合型的渗碳模糊控制系统

渗碳过程是一种大滞后、强干扰、多变量、不确定的复杂生产过程,难于建立精确的数学模型,采用传统的控制方法加人工经验无法得到满意的控制效果。本文针对某厂的料盘推送式无罐连续渗碳生产线的特点,设计了一类综合性渗碳模糊控制系统,分别设计了模糊PI控制器和混合型PID模糊控制器。大理的仿真实验证实其控制效果明显优于常规PID控制器,鲁棒性很强。从而有助于提高渗碳处理的质量,获得稳定的渗碳结果。     

不确定时变时滞组合系统的鲁棒分散控制

研究一类含有时变状态时滞,不确定性满足范数有界条件的不确定组合系统的状态反馈鲁棒分散控制问题·设计出线性无记忆状态反馈分散控制器使受控系统在平衡点处渐近稳定·基于Riccati方程方法,得到了这类不确定时滞组合系统可状态反馈镇定的一个充分条件·通过解一组代数Riccati矩阵方程,即可得到镇定受控系统的状态反馈控制器·由于所得控制器与时滞无关,因此结果可以用于时滞未知的情况·最后给出一个数值例子验证了结果的有效性·     

基于偏最小二乘法回归的工序质量建模

针对制造工序质量控制问题,应用多元统计分析中的偏最小二乘回归法建立了质量模型.利用该模型可以定量分析加工工序与最终成品率之间的关系,进而通过将大量的工序影响因子约简得到主要影响因子子集.根据在线生产的相关质量数据,采用非线性迭代偏最小二乘法获得影响因子的权重.得到偏最小二乘因子权重可以在线预测成品质量变化,避免离线测试.在半导体制造实例研究中,以工序质量水平为自变量,成品质量水平为因变量,建立了质量水平传递模型,应用该方法可实现多工序质量异常的在线诊断和预测,为质量控制提供了定量依据.     

基于LMI方法的鲁棒AQM控制器设计

研究了因特网拥塞控制中的鲁棒主动队列管理(AQM)控制器设计问题. 基于Internet传输控制协议(TCP)拥塞避免机制的线性模型,根据AQM的设计要求, 首先将此问题转化为鲁棒镇定问题;然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法得出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法. 最后,给出了控制器设计的算例并进行了仿真. 仿真结果表明所得出的控制器是可行和有效的,它不仅对全部网络参数鲁棒而且过渡时间短.     

大运行范围飞行控制系统的鲁棒控制及仿真

考虑具有大运行范围飞控系统的鲁棒控制问题,基于最佳拟合的方法,建立了适合大运行范围的飞行控制系统模型,从而将其转化为一类与摄动参数呈多项式函数关系的不确定性模型.采用该鲁棒控制方法,对某模型飞机控制系统进行了鲁棒镇定控制设计,仿真结果表明了该方法的可行性.     

仿射非线性系统的在线自适应模糊神经网络辨识与控制

针对单输入单输出非线性系统的自适应控制问题,提出了一种在线自适应模糊神经网络辨识与鲁棒控制的方法.该方法首先利用广义模糊神经网络学习算法,实时建立对象模型未知系统的逆动态模型,实现网络结构和参数的同时在线自适应.考虑到网络建模误差和外部干扰的存在,还设计了基于控制理论的鲁棒补偿器.仿真结果表明,该方法能对模型未知仿射非线性系统实现鲁棒输出跟踪.