基于Delta算子的输出跟踪器的设计

在δ域内推导出了跟踪反馈控制的二次型最优解,证明了在相同加权下采样周期T→0时,δ的最优解趋近于连续域最优解,从而可以通过解连续域的方程直接得到离散控制律.     

δ域与Z域传递函数转换的系数向量

连续时间模型离散化有多种方法，δ算子是一种新的离散化方法，研究Z域与δ域传递函数模型转换的系数向量，给出了δ算子与q算子离散传递函数模型转换的系数关系，仿真结果表明了算法的有效性，当采样周期趋于零时δ算子模型接近于连接模型，而q算子模型与连续模型几乎无相似之处。     

一类多维连续线性系统的混沌反控制

针对状态矩阵具有互不相等负特征值的多维连续线性系统,提出了一种基于采样数据的混沌反控制方法·该方法首先将连续系统离散化,然后利用离散系统混沌反控制方法设计状态反馈控制器,使原来的连续系统产生Li Yorke意义下的混沌·所设计的控制器以给定的采样周期对连续系统进行采样,由采样数据构造控制器,在每个采样周期内保持控制项不变·并给出了混沌反控制律的推导及控制器参数的设计方法·数值仿真结果证实了该方法的有效性和可行性·     

非线性采样系统镇定问题的连续原型方法(简报)

0 引 言 基于近似离散模型上设计的采样控制器是否对原来连续受控系统有效的问题是近期研究的热点之一,文献[1~2]对镇定问题进行了研究,在采样周期充分小的情况下,给出了可实用渐近稳定的条件,但对实际控制系统而言,其执行机构的工作响应频率是有限制的,因此控制器的采样周期不可能任意小.而文献[3]在采样周期固定的条件下,考虑了指数稳定的特殊情况.文献[3]中提出了离散模型连续原型的概念,证明了在微分同胚条件下近似离散模型的连续原型的存在性,在连续的框架下,给出了基于近似离散模型上设计的指数稳定的采样控制器,能够以同样方式指数稳定原来连续受控系统的条件.在采样周期固定的条件下,本文在文献[3]连续原型方法的基础上,进一步讨论相应渐近稳定的情况,给出了基于近似离散模型上设计的渐近稳定的采样控制器能够镇定连续受控系统的条件.     

主动变采样周期方法在网络化控制系统中的应用

针对基于Internet的网络控制系统中由于控制器位置变化可能导致控制性能下降甚至不稳定的问题,提出了主动变采样周期的网络化控制器设计方法. 为变采样周期的网络化控制系统建立了离散数学模型,采用Lyapunov方法给出了短延时情况下主动变采样周期网络控制系统闭环稳定的充分条件,并在倒立摆网络化控制系统中进行了实验验证. 实验结果证明了采用固定采样周期的控制器在网络位置变化后可能使系统不稳定,采用主动变采样周期的状态反馈控制方法设计的控制器在网络位置变化后仍然可以使系统稳定.      

线性采样数据系统的稳定性分析

讨论了线性采样数据系统的稳定性条件．通过细致分析该系统的解,发现提高近似离散化阶数q可以达到并改善系统的稳定性。对于任意采样周期T,可以找到一个最小的近似离散阶数q,在设计采样控制时以q为近似离散化的阶数,此时线性采样数据系统可以稳定,而采样控制的存在性可由线性系统的能控性保证。     

基于δ算子的网络控制系统最优控制方法

针对具有时延的网络控制系统研究其最优控制问题.利用线性离散系统有限时域的增量式差分变换来取代传统的离散变换,在δ算子域内应用动态规划理论,设计线性离散二次型最优控制律,将包含时延参数的当前状态量和前一时刻的控制信号组成增广向量并进行闭环反馈控制律设计.经过理论和仿真验证,当采样周期趋于无穷小时,δ算子域离散系统的模型参数逼近于相应的连续时间模型参数.     

连续时间T-S模糊系统的离散化:Delta算子方法

针对一类连续时间T-S模糊系统,利用Delta算子方法,对系统进行局部离散化和全局离散化处理.首先对模糊规则后件部分的线性时不变动态方程做局部离散化处理,然后再对系统的动态模型做全局离散化处理.为了获得T-S模糊系统的多胞结构,对全局离散化模型进行Taylor级数展开,从而得到近似全局离散化模型.基于线性矩阵不等式(LMI)技术,针对近似全局离散化模型设计了相应的状态反馈控制器,使系统被渐近镇定.采用Delta算子对连续系统离散化时,随着采样频率的加快,其离散模型将趋近于原来的连续模型,并保持原有的动力学性质.仿真结果验证了理论的有效性.     

网络控制系统的一种统一的Markov跳变模型

对于网络诱导延迟的上界大于或小于一个采样周期的两种不同情况的连续时间网络控制系统,采用离散化与增广状态空间方法,建立了统一的Markov链离散时间跳变模型.由于模型含有反映系统的网络诱导延迟的大小与计算精度的参数,因此它具有更广泛的适应性.应用离散时间线性跳变系统理论,分析了保证系统均方稳定的充要条件.在所论及的保证系统均方稳定的设计算法中,给出了一种求内点法初始可行解的方法.在延迟带有一定任意性的车载倒立摆的网络控制设计中,该改进算法得到了有效应用.     

基于线性正则变换的非均匀采样信号重构方法

提出了一种新的基于线性正则变换的非均匀采样信号的重构方法.根据周期非均匀采样信号模型的特点,提出了一种新的非均匀线性正则变换;研究所提出信号的离散非均匀线性正则变换谱与其连续谱的关系,并根据此关系提出了一种线性正则变换域基于周期非均匀采样信号点重构算法;为验证推导结果,采用一维周期非均匀采样信号进行仿真,仿真结果表明,重建信号与原始信号基本一致.      

时变采样网络控制系统的容错控制器设计

研究了具有时变采样周期的网络控制系统在执行器故障时的容错控制器设计问题.首先,将时变采样周期的不确定性转化成系统结构参数的不确定性,建立了时变采样周期网络控制系统的离散模型;在此基础上,设计了状态反馈容错控制器,保持闭环网络控制系统稳定并满足给定的LQR性能指标,该控制器参数通过求解线性矩阵不等式(LMIs)得出.最后,通过实例阐述了上述设计过程,仿真结果证明:此方法是有效的.     

一种基于LWE采样算法的实现与优化

基于带错误学习问题(Learning With Errors,LWE)构造的密码体制能够抵御量子攻击,它的应用效率与LWE问题的采样过程密切相关.而在LWE问题采样中,对其中的错误因子(Error Factor)采样占采样过程绝大部分时间,本文对LWE问题中的错误因子的采样算法进行研究,将在高斯分布上效率较高的金字塔(Ziggurat)采样算法,应用到了一种高效的LWE问题采样算法中.基于在连续域上的采样比离散域上采样效率高的思路,对LWE问题采样算法在离散域上采样的过程进行了优化,提出了一种将连续域上的采样结果进行取整的方法,.对优化前后的两种LWE问题的采样算法进行了对比实验,结果表明:改进后的算法在不占用大量内存并且保证安全性的情况下,将采样速度提高了38%~200%.     

时空轨迹中隐含的周期性行为模式

将人类时空轨迹中隐含的信息进行可视化并转换为语义语言是公安工作的迫切需要。使用聚类算法将空间轨迹数据离散化,设计等间距抽样算法规整时间序列数据,从而将连续域上的时空轨迹数据表示为离散的二值序列,为使用离散傅里叶变换和循环自相关方法查找时空轨迹中隐含的周期性行为模式做好数据准备;并通过调整采样时间跨度以增强稀疏二值序列的周期性特征。实验表明可以有效提取时空轨迹中的周期性行为模式,而具有季节性和随机变化的行为模式也具有重要参考价值。案件的发生是由人的行为导致的,所以对人类时空轨迹的研究成果也可以应用于案件分析。     

Unfolded Frequency Response and Model of a Multi-Tap Direct Sampling Mixer

A transform method was used to model a discrete time multi-tap direct sampling mixer. The method transforms the mixed filtering and down-sampling stages to separate cascade filtering and sampling stages to determine the unfolded frequency response which shows the anti-aliasing ability of the mixer. The trans-formation can also be applied to other mixed signal and multi-rate receiver systems to analyze their unfolded frequency responses. The transformed system architecture was used to calculate the unfolded frequency response of the multi-tap direct sampling mixer and compared with the mixer model without noise in the advanced design system 2005A environment to further evaluate the frequency response. The simulations show that the -3 dB bandwidth is 3.0 MHz and the voltage gain is attenuated by 1.5 dB within a 1-MHz baseband bandwidth.     

基于直接算法的虚拟式小波变换信号分析仪

介绍了作者研制开发的一台基于直接算法的虚拟式小波变换信号分析仪，从而实现了用直接算法对信号进行离散小波变换和连续小波变换的功能。介绍了小波变换的直接算法公式，即由小波变换的原始公式通过直接数值化方法获得的数值算法公式。作者通过研究获得了直接算法中的一些结论，如离散小波变换直接算法中对小波的采样原理和技术、小波尺度范围的限定，边缘现象的解决措施，以及连续小波变换直接算法中的一些结论。基于这些研究，结合虚拟仪器技术开发出的基于直接算法的虚拟式小波变换信号分析仪能用任何母小波对信号进行离散小波变换和连续小波变换。它即可用于对母小波的研究和对小波理论的学习，也可用于一些工程信号分析。给出了分析仪应用的几个典型例子，表明本文的分析仪在许多情况下可以获得应用。     

数模混合混沌系统的设计与电路仿真

提出了数模混合混沌系统的实现方案,利用连续混沌系统和数字混沌系统的互补特性,使两种系统通过耦合模块的相互作用,既克服了连续混沌系统难以长时间稳定同步工作且需要通过信道传输同步信号的缺点,又解决了因有限字长效应导致的数字混沌系统的特性退化问题.本系统在Cadence IC50平台下用硬件描述语言Verilog-a进行电路设计及行为级仿真,仿真结果显示该设计满足功能要求.     

基于采样数据二维连续线性系统的混沌反控制

针对状态矩阵具有复特征值的稳定二维连续线性系统,提出了一种基于采样数据的混沌反控制方法.该方法以给定的采样周期对连续系统进行采样,由采样数据的正弦函数构造反馈控制器,使连续系统产生混沌.在每个采样周期内保持控制项不变.数值仿真结果证实了该方法的有效性.作为一种数字控制技术,该方法设计的控制律较连续控制律更易于工程实现.     

多模态混合系统的镇定控制器设计

多模态转移型混合系统有兼顾安全和效率的不同层次上的镇定策略．从离散角度设计的滑动模反映了粗粒度的稳定性,将连续状态空间按需求离散特性划分为区域并关联一项离散指标．滑动模是离散指标组成的流型,被控连续状态轨线将最终滑动到流型“内”．本文从混合角度引入的滑动模兼顾了宏观和微观两方面的稳定目标,首先构造定性稳定子滑动模,再根据每个模态下的定量目标,构造子连续滑动模,但要求相继子连续滑动模连续,从而得到混合滑动模．混合状态最终将滑动到此流型“上”     

对流扩散方程奇怪吸引子关联维数的研究

利用重构相空间的方法研究了洛伦兹奇怪吸引子的关联维数随取样间隔的变化。将对流扩散方程用截谱方法得到关于七个变量的非线性方程组，现察了其奇怪吸引子形状随瑞利数的变化，同时，计算其奇怪吸引子和洛伦兹奇怪吸引子的维数随瑞利数的变化。