一类转动机器人的随机自适应轨迹跟踪

对于在随机振动环境下的一类转动机器人,本文主要研究了随机建模与自适应跟踪控制问题.首先利用拉格朗日力学在确定环境下建模,然后利用动静法原理,将环境中的随机振动转化为对力矩的干扰,从而建立随机拉格朗日模型.基于所建立的模型,利用系统的结构性质,设计了一个自适应跟踪控制器使得跟踪误差的二阶矩可通过调节参数达到任意小,同时保证闭环系统的所有信号是依概率有界的.仿真实验结果验证了控制策略的有效性.     

质量-弹簧-阻尼系统的随机跟踪控制

针对一类质量-弹簧-阻尼系统,考虑它在随机振动环境下的跟踪控制问题.首先根据Lagrange力学原理,建立确定性的动力学模型.然后利用动静法和相对运动将环境中的随机振动转化为等价的随机干扰,得到该质量-弹簧-阻尼系统的随机Lagrange方程.将二阶的Lagrange方程化为一阶的准下三角结构系统,利用向量形式的Backstepping技术,设计跟踪控制器,使得闭环系统的所有信号依概率有界,跟踪误差可以调节到任意小.仿真结果表明所提控制策略的有效性.     

一类随机血糖-胰岛素调节系统的渐近性分析

以最基本的IVGTT确定性模型为基础,构建了一个具有白噪声干扰的随机血糖-胰岛素系统.证明了系统正解的存在唯一性,讨论了系统正解的渐近行为.由于随机血糖-胰岛素系统加入了随机项后,其对应的确定性系统的正平衡点将不复存在,为了讨论系统的稳定性,证明了在一定条件下,随机系统的解将围绕确定性系统的正平衡点附近某点做随机振动,且其振动幅度与白噪声干扰强度大小有关.通过数值模拟,探讨了白噪声干扰对系统的影响.     

水轮发电机组整机系统随机振动的直接谱分析

为了解决水轮机随机振动分析问题,采用了多级模态综合技术建立水轮机包括转动部件和固定部件在内的整机系统模型。由于轴承油膜刚度、阻尼,运动方程系数矩阵具有非对称特性。将系统所受随机激励分解为确定性分布矢量和一个随机过程标量的乘积,在位形空间对运动方程解耦,将直接谱分析方法推广到非对称系统,直接得到整机系统随机响应谱密度函数矩阵的每个元素,从而方便地计算随机响应的均方值,为水轮发电机组随机振动分析提供有效可行的方法。     

基于kalman滤波的智能小车GPS轨迹跟踪

在满足线性高斯模型下,kalman滤波能够对目标状态进行最优化估计并能得到理想的跟踪效果。GPS导航卫星中信号被人为加入了高频振荡随机干扰信号后,可看成是GPS定位的观测噪声,会对卫星信号产生较高频率的抖动,从而影响智能小车轨迹跟踪的精度。通过建立系统状态方程,在matlab环境下建立仿真模型,对GPS轨迹跟踪中小车速度及位置的观测信号进行了kalman滤波,结果显示Kalman滤波比较明显地降低了干扰噪声的影响,提升了智能小车GPS跟踪的稳定性。     

一种基于意图跟踪和强化学习的agent模型

针对动态对抗的多agent系统(MAS)环境中agent行为前摄性较差的问题,提出了一种将意图跟踪和强化学习相结合的agent模型.该模型将对手信息和环境信息分开处理,在agent的BDI心智模型中引入了Q-学习机制应对环境变化;在强化学习的基础上注重对对手和对手团队的意图跟踪,改进Tambe的意图跟踪理论,针对特定对抗环境中的对手行为建立对手模型,跟踪对手和对手团队的意图,预测对手目标,以调整自身行为.实验证明,所提出的agent模型具有更强的自主性和适应性,在动态对抗系统中具有更强的生存能力.     

一类时滞随机分布系统的跟踪控制

针对一类具有输入时滞的非高斯随机分布系统,提出了基于广义PI控制器的跟踪控制方法.首先采用B样条模型和非线性权模型来建立概率密度函数和控制输入之间的关系,从而将概率密度函数的跟踪问题转化成动态权值的跟踪问题.然后基于线性矩阵不等式技术设计PI控制器,给出了时滞随机分布系统稳定的充分条件,并保证了良好的跟踪性能.最后仿真结果说明了方法的有效性.     

质量慢变转子系统碰摩的可靠性分析

通过建立质量慢变转子系统的动力学方程,将转子系统的刚度、阻尼、偏心距和定子径向刚度作为随机参数,利用随机摄动理论、Kronecker代数、矩阵微分理论、随机振动理论系统地研究了质量慢变转子系统的随机响应问题.应用可靠性的应力-强度干涉模型,建立质量慢变转子系统碰摩的可靠性模型,利用Edgeworth级数和四阶矩技术,对质量慢变转子系统碰摩的可靠性进行了研究,并求出了数值解,给出了可靠度曲线.     

污染环境下随机食物有限种群系统的生存分析

讨论了在白噪声扰动下污染环境中的食物有限种群系统,得到了随机系统随机强平均持久性和局部灭绝性的充分条件.与确定性系统比较,结果表明环境白噪声对种群系统生存具有一定影响,且影响程度与白噪声强度相关.     

干涉式光纤陀螺的建模与仿真

为干涉式光纤陀螺 ( IFOG)系统建立一个完整的模型并对其进行计算机仿真是 IFOG研究过程中十分基础而又重要的工作 .本文根据 IFOG系统的实际结构特点 ,总结出系统的闭环控制为积分控制 ,由此建立了与实际情况最为接近的非线性动态模型和随机模型 ,并采用面向对象仿真技术对系统进行了动态仿真 .在随机仿真时 ,将各种仿真方法进行比较并结合 IFOG系统中随机噪声的特点 ,为 1 /f噪声选择了经频域处理的移动平均法 ( MA) ,为随机游走噪声选择了白噪声一次离散积分法 ,从而使随机仿真信号最大程度地模拟了实际信号     

带有时变噪声系统内的不可测干扰的估计

本文建立了带有时变噪声系统内的不可测干扰的通用模型。利用带有未知时变噪声的自适应Kalman滤波方法,对催化裂化装置中的不可测干扰进行了估计,结果表明,本方法具有较高的跟踪速度和精度。     

卡尔曼滤波器在PID控制器中的应用

简要介绍了卡尔曼滤波器理论及其算法,建立一级倒立摆系统模型.采用卡尔曼滤波器来克服系统中的测量噪声和控制噪声对控制性能的影响,并在MATLAB环境下进行对比仿真试验,验证了卡尔曼滤波器对噪声的有效抑制作用.     

随机SIQS传染病系统的灭绝性和遍历性

考虑在环境白噪声干扰下建立的随机SIQS传染病系统, 当基本再生数不大于1时, 利用随机Lyapunov分析方法给出了随机系统围绕确定性系统无病平衡点的渐近行为. 结果表明, 当白噪声较小时, 疾病将灭绝. 当基本再生数大于1时, 利用Hasminskii的遍历性证明了随机系统存在平稳分布, 且是遍历的, 反映了在一定条件下, 疾病将流行.     

带有时变噪声系统内的不可测干扰的估计

本文建立了带有时变噪声系统内的不可测干扰的通用模型。利用带有未知时变噪声的自适应Kalman滤波方法，对催化裂化装置中的不可测干扰进行了估计，结果表明，本方法具有较高的跟踪速度和精度。     

路面不平度的模拟与汽车非线性随机振动的研究

预测汽车的随机振动响应对汽车的开发设计是非常重要的。实际汽车存在许多非线性环节,需采用非线性振动模型进行研究,在这种情况下,通常采用的频域分析方法一般不再适用。应用机械系统分析软件ＡＤＡＭＳ建立了１１自由度汽车非线性振动模型,并用由伪白噪声法生成的符合实际路面统计特性的伪随机序列来模拟路面不平度。在此基础上,利用数值算法在时域中对汽车的非线性随机振动响应进行了计算机仿真计算研究。结果表明,这种方法对研究汽车的非线性随机振动是有效的。     

基于随机摄动法的齿轮系统动态响应及灵敏度分析

考虑时变啮合刚度、齿轮综合误差及齿侧间隙等非线性影响因素,建立了多级齿轮传动系统的动力学模型.将齿轮系统中的相关物理参数、几何参数和载荷参数看做随机变量,得到随机振动模型.当随机参数的随机部分比确定部分小得多时,采用随机摄动理论,将振动微分方程在随机参数向量的均值处按Taylor级数展开定理展开至一阶项,并对整理后的方程组进行数值求解.求解过程中结合Kronecker积的代数和矩阵微分理论,得到系统响应的前四阶矩.为了衡量系统的平稳性,对齿对的动态传递误差的前两阶矩进行求解,并与MonteCarlo法进行比较,同时分析了动态传递误差对随机参数的无量纲均值灵敏度,分析结果为提高系统的平稳性提供了依据.     

基于随机摄动法的齿轮系统动态响应及灵敏度分析

考虑时变啮合刚度、齿轮综合误差及齿侧间隙等非线性影响因素,建立了多级齿轮传动系统的动力学模型.将齿轮系统中的相关物理参数、几何参数和载荷参数看做随机变量,得到随机振动模型.当随机参数的随机部分比确定部分小得多时,采用随机摄动理论,将振动微分方程在随机参数向量的均值处按Taylor级数展开定理展开至一阶项,并对整理后的方程组进行数值求解.求解过程中结合Kronecker积的代数和矩阵微分理论,得到系统响应的前四阶矩.为了衡量系统的平稳性,对齿对的动态传递误差的前两阶矩进行求解,并与Monte Carlo法进行比较,同时分析了动态传递误差对随机参数的无量纲均值灵敏度,分析结果为提高系统的平稳性提供了依据.     

在线快速抑噪的自适应强跟踪滤波算法

针对强跟踪滤波算法对系统时变噪声缺乏自适应能力,导致系统状态估计精度较低的问题,提出一种可以在线估计噪声协方差阵的快速抑噪自适应强跟踪滤波算法,该算法可以抑制噪声对系统状态估计的影响,使系统状态估计迅速收敛到真实值附近.仿真实验对比了强跟踪滤波算法和快速抑噪自适应强跟踪滤波算法在噪声变化环境下的性能,结果表明：快速抑噪...     

基于信息论下阈值阵列模型中的阈上随机共振现象

研究了高斯混合噪声作用下阈值阵列模型中的阈上随机共振现象.通过建立阈值阵列模型,运用理论分析和数值仿真相结合的方法,分析了高斯混合噪声作用下高斯信号通过系统时的互信息.数值仿真表明,通过控制变量法,当阈值单元数目越多或者系统阈值越大时,阈上随机共振发生的现象更加明显.所得结论可以为进一步探索阈值阵列模型提供基础.     

具有随机扰动的SIQS传染病系统的渐近行为

讨论接触率在环境白噪声干扰下建立的随机SIQS传染病系统, 通过选择恰当的Lyapunov函数, 证明了: 当R₀≤1时, 随机系统的无病平衡点是
随机大范围渐近稳定的, 即疾病将灭绝; 当R₀>1时, 给出了随机系统在地方病平衡点P*附近的渐近行为. 结果表明, 当白噪声较小时, 疾病将流行.