基于奇异摄动理论的非仿射非线性系统的渐近稳定

基于奇异摄动理论结合动态逆设计的控制方法,研究了一类非仿射非线性系统的渐近稳定问题.通过将控制律定义为一个快动态系统的解,使原系统的状态能够准确地跟踪参考系统,且跟踪误差为零.同时给出了系统吸引区内的一个正不变子集,并证明了系统状态能够在有限时间内进入该子集,最终实现渐进稳定.用该方法构造的控制器实现起来较为简单,仿真结果表明了理论方法的有效性.     

基于状态流的一类混杂动态系统仿真方法

针对一类使用离散逻辑算法控制连续状态系统的混杂动态系统,应用Simulink仿真中的建模困难和协调连结问题,提出了利用StateFlow模块为离散逻辑系统建模并加入触发机制的解决方案.介绍了StateFlow的建模方法,以鱼雷采用自动调整提前角导引算法的水平面自导仿真为例,详尽叙述了基于StateFlow实现离散逻辑导引算法的具体步骤,建立了鱼雷水平面自导系统Simulink模型,并对整体混杂动态系统进行仿真计算.算例表明,所建立的仿真方法能有效地解决混杂动态系统仿真过程中的同步协调问题,并且简洁高效.     

不确定时滞系统的滑模控制及其应用研究

研究了一类带有控制时滞的不确定性系统的滑模变结构控制器的设计问题。定义特殊线性变换,将原不确定时滞系统化为无时滞系统。在新坐标下,提出了基于二次型性能指标的最优滑模面的设计方法;选择适当的动态不连续控制律保证了系统状态在有限时间到达滑模面,并有效的削弱了抖振。提出并证明了原系统渐近稳定的充分条件。将该控制方法应用到典型的不确定时滞对象——聚合反应釜的温度控制系统中,仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于分解协调原理的大规模动态车辆调度

提出一种解决大规模动态车辆调度问题新算法，首先，采用动态乘类方法，将整个系统分解为几个子系统。其次，针对传统大系统分解协调算法，解决大规模动态车辆调度，收敛性能比较差的问题，设计了有效的协调参数，并在主系统和子系统中，又分别设计了不同的由适应遗传算法，仿真试验表明，该算法不仅提高了最优解的质量，而且还具有搜索空间小、求解速度快的特点，能够有效地解决大规模动态车辆调度问题。     

基于模糊神经网络的轮廓误差附加补偿控制研究

在分析系统轮廓误差的基础上，提出了基于模糊神经网络的轮廓误差补偿方法，并说明其补偿器的原理、算法及实现。该法在不改变系统各单轴位置环的前提下，根据系统的轮廓误差，通过模糊神经网络的自学习能力动态向各轴提供误差补偿信息，进而提高系统的轮廓精度，同时也解决了各轴之间增益不匹配、动态不匹配和各轴不可预见性问题。最后，在MATLAB6.1环境下对该系统进行仿真，仿真结果表明其可行性和有效性。     

基于Multi Agent的空战作战行为协同方法

针对空战中多种作战行为的最优协同使用,构建了Multi Agent模型,该模型由网络接口层、中央协调层和作战行动层三层组成。在中央协调层中,提出了中央协调算法以实现作战行为的协调使用。该算法通过引入影响因子建立综合作战效能模型,反映了多种软硬杀伤武器、飞行控制系统和传感器系统协同使用时各作战行为的交互影响作用。综合上层全局作战意图和底层行动单元获取的信息,得到所有协同方案的预估综合作战效能。通过以综合作战效能预估值最大为准则,动态寻优所有组合空间的方法,可获得最佳协同方案。通过仿真得到在动态战场态势下的作战行为组合为最佳协同方案,表明了该协同方法的正确性。     

不确定多变量线性系统的快速收敛滑模控制

讨论了一类不确定多变量线性系统滑模变结构控制的快速收敛问题,提出一种指数型快速终端滑模变结构控制方案。通过非奇异线性变换将不确定系统化为简约标准型,而后设计了非线性指数型快速终端滑模超曲面,给出了滑模面参数矩阵的选择方法。在此基础上设计了变结构控制律,使系统状态在有限时间内到达滑模面上,随后保持在滑模面上并按指数型终端滑模的规律运动,在有限时间内收敛到平衡点。与普通的快速终端滑模相比,系统状态能以更短的时间到达平衡点。该方法具有全局稳定性和鲁棒性,仿真结果证明其有效性。     

高速铁路车站作业过程的TCPN仿真通用模型

高速铁路车站作业系统仿真是进行车站作业过程的进路排列与到发线运用等问题研究的有效方法,并可对车站各项设备使用状况进行详细分析.已有的仿真手段存在建模过程复杂、可重用性不足等问题.针对铁路客运站作业系统仿真问题提出了基于赋对有色Petri 网的与车站站型布置不直接相关的高铁车站作业过程通用性模型,用于各种站型布置的高铁车站作业过程的仿真及优化,可以适用于有不同作业类型的高铁车站仿真,该模型具有计算效率高、通用性强、优化方法灵活等特点.     

递归神经网络在堆石坝地震响应分析中的应用

针对堆石坝系统的地震响应分析问题，提出了一种递归神经网络建模方法。该神经网络模型包含内部状态神经元的反馈并具有状态空间形式。借助于该网络模型的逼近能力和动态信息存储能力，从观测的结构动态系统输入输出数据中重构原系统的输入输出特性，并对新的输入信号做出相应的预测和响应。分别对理想的有限元响应数据和实测的响应数据进行了仿真。结果表明，所提出的神经网络方法较好地学习了这两组结构系统的动态特性，并显示出较好的预测效果。     

基于车站仿真和LSTM的轨道交通换乘站动态性能评估方法

在轨道交通客流量快速增长的背景下，为有效评估换乘车站运营过程中动态性能，提出基于机器学习的换乘站动态性能评估方法。基于提出的有效换乘人数、换乘时间和拥挤度的动态性能评价指标，深入分析了车站动态性能的影响因素，利用考虑行车与行人的换乘车站仿真模型提供机器学习所需的时间序列数据，采用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)的机器学习方法，建立评价指标的预测获取方法，动态获取车站在不同条件下的运营状况。以犀浦站为例，运用仿真模型构建的2.24万个样本来训练预测模型。预测结果证明了预测模型的精度，并量化了购票比例对车站动态性能的影响。所提方法能够为轨道交通换乘车站换乘组织和客运作业提供有效建议。     

区域碳减排能力协同度评价模型构建与应用

区域CO2减排系统的整体协同度是减排绩效考核的重要参考依据,开发科学合理的协同度测算方法是有效前提.综合考虑经济、社会、环境三个要素,构建了区域减排能力评价指标体系.采用熵值法、层次分析法和非线性规划建模方法,确定各项指标客观权重、主观权重和复合权重,结合指标体系和复合权重测算区域减排的序参量.分别以2001年和2008年为基期,利用所构建的模型测算京津冀区域减排系统在金融危机前后两个时间段内的整体协同度.研究发现,2001-2015年京津冀各子区域减排能力不断提升,且北京、天津的减排能力要优于河北,子区域减排系统处于有序状态,且有序度在不断提高,复合减排系统整体协同度在金融危机前呈正向缓慢增长趋势,但系统整体协同度较低;危机后复合减排系统处于非减排协同演进状态,系统整体协同度成上升趋势.上述研究对于识别国家减排系统的"短板"区域,并有针对性提高碳减排能力具有重要意义.     

轨道交通网络列车衔接组织的递阶协调优化

协调轨道交通网络列车的运行组织，能够使运能资源得到合理配置。在分析网络协调性的基础上，将轨道交通网络视作动态大系统，建立换乘站子系统所在衔接层的换乘时间效益优化模型，再从网络协调层对换乘节点间列车衔接方案进行全局递阶优化，描述了相应的并行协调求解算法。结合实例模拟协调过程获得可选方案，对协调性和适用性做了比较，结果表明该方法可根据不同需求产生相应协调方案，为列车运行组织提供决策依据。     

基于协调的区域“经济-资源-环境”系统混沌控制

本文以天津市 1 988-1 998年间经济发展状况为例 ,对区域“经济 -资源 -环境”( Ec-R-Ev)复合系统的系统协调及混沌控制进行研究 ,建立其整体协调度优化模型 .并采用优化方法与混沌特性分析相结合的自学习方法 ,在系统优化目标和稳定性之间寻求平衡 .从而实现对区域“经济 -资源 -环境”系统的基于协调的混沌控制 .     

液体推进剂导弹全动力系统动态故障仿真(二)

为了分析其故障特性和获取各种动态故障模式,采用性能优良的Runge-Kutta-Fehlberg(R-K-F)方法求解动态故障模型方程,仿真液体推进剂导弹(液体导弹)动力系统全系统动态故障。对已发生过或可能出现的故障形式,进行了过渡过程动态故障模拟计算和特性分析,获得了动力系统全系统动态故障模式库。计算结果表明,所建模型正确合理,数值模拟计算方法满足要求。该研究开辟了导弹动力系统动态过程故障分析、检测和诊断方法的新途径。     

液体推进剂导弹全动力系统动态故障仿真(二)

为了分析其故障特性和获取各种动态故障模式，采用性能优良的Runge-Kutta-Fehlberg(R-K-F)方法求解动态故障模型方程，仿真液体推进剂导弹(液体导弹)动力系统全系统动态故障。对已发生过或可能出现的故障形式，进行了过渡过程动态故障模拟计算和特性分析，获得了动力系统全系统动态故障模式库。计算结果表明，所建模型正确合理，数值模拟计算方法满足要求。该研究开辟了导弹动力系统动态过程故障分析、检测和诊断方法的新途径。     

利用GDOP对蜂窝移动通信系统移动台定位的方法

针对基于网络的到达时间 (TOA)定位系统 ,分析了定位误差与移动台 (MS)位置及参数测量误差的关系 ,结合实际中能同时接收到移动台信号的基站 (BS)数有限、定位误差对移动台位置敏感的特点 ,提出了直接用解析法计算所有位置线的交点 ,然后用几何淡化因子 (GDOP)及参数测量误差的均方差对交点进行加权平均来估计移动台位置的方法。该方法同时考虑了参数误差与几何淡化因子对定位精度的影响 ,不需要矩阵求逆 ,运算量小 ,速度快。适用于存在直达波 (LOS)信号的蜂窝通信环境。     

食品质量链协同系统中的序参量识别研究

序参量是协同系统演化中表明系统新结构宏观有序程度的参量.针对食品质量链协同系统中的序参量问题,提出一种基于灰色关联度与属性约简的食品质量链协同系统序参量识别方法.首先,分析序参量原理在食品质量链协同系统中的作用.然后,确定食品质量链协同要素,建立表征食品质量链系统的状态参量,接着提出本文的序参量求解方法.该方法基于灰色关联度定义和求解各状态参量的参量重要度,定义状态参量重叠关系以使属性约简的结果中不存在重叠度较高的状态参量,并在此基础上应用属性约简原理提出序参量求解的具体步骤.最后,将提出的序参量识别方法应用到具体乳制品质量链中,验证了所提出方法的有效性.本文以整个食品质量链为研究对象,首次建立了食品质量链系统的状态参量体系,为解决食品质量安全问题提供理论参考.对食品质量链序参量的识别方法进行改进,丰富了协同学理论及其应用,有利于优化食品质量链系统,预防食品质量问题的出现.     

基于MAS 协调的资源分配决策

突破传统优化方法在动态环境下的局限,用MAS方法研究资源协调问题.在基于BDI的协调推理的基础上,以效用表示个体对资源使用的利益的主观判断,建立基于效用的BDI资源协调推理模型,阐述Agent关于效用的计算、推理和交互过程,并且给出了评估实验结果.本文工作对管理决策及决策支持系统的研究和应用具有参考价值.     

基于贴近度的雷达干扰资源分配策略研究

分别从时域、频域、空域、能量及对抗双方的工作体制、对抗样式等六个方面详细分析了影响雷达干扰效果的特征因子,提出了全面评估雷达干扰效果的指标体系。在分解隶属度矩阵行向量信息与列向量信息的基础上,构建了一种快速评估雷达干扰效果的模型。利用Euclid贴近度原理对雷达干扰资源的分配策略、分配后的干扰效果进行了研究。最后通过一个实例证明了该模型简单实用,快捷可行。     

面向任务的民机DIMA动态重构策略

为提高民机分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics, DIMA)系统应对飞行任务切换和资源失效的能力, 分析了DIMA动态重构环境及动态重构机制, 形成了面向任务的动态重构策略。首先, 提出“任务-功能-资源”间的关系矩阵及动态重构有效性评价体系。然后, 引入组合优化赋权法计算不同任务模式下功能应用的优先级权重。最后, 用实例分析对比了面向任务的动态重构策略与普通重构策略在不同任务模式下系统资源对系统功能完整性的支撑程度。研究结果表明, 随着模块故障数量的增多, 面向任务的动态重构策略可以显著提高动态重构的有效性。