内平衡系统多目标最优模型降阶研究

土木工程结构模型的自由度数目很大,按照原结构模型设计的控制器阶次非常高,从而导致主动控制和半主动控制实施过程中时滞效应十分突出.首先采用均衡实现技术对结构模型的状态变量重新排序形成内部均衡的模型,然后分别基于系统的可观度和可控度指标与内平衡系统二次型性能指标来进行结构模型降阶,略去对结构动力反应贡献小的状态变量.通过对Highway Bridge的Benchmark模型进行多目标模型降阶计算,得到最优的降阶模型,说明方法的可行性和有效性.     

基于降阶模型的GPS/PINS组合导航试验研究

卡尔曼滤波器的计算负担与其阶数的三次方成正比，为了研究GPS／PINS（Platform Inertial Navigationsystem）组合导航系统的性能，基于卡尔曼滤波器降阶模型，设计了GPS／PINS实时组合导航跑车试验系统，跑车试验过程中实时采集GPS的位置和速度信息以及平台惯组的加速度和姿态角等信息，进行滤波解算，实时输出解算结果。为评估二者的组合效果，同时接入差分高精度GPS，跟组合结果进行比对。试验结果表明，基于降阶模型的组合导航系统可以满意的完成导航任务。     

广义系统的H2及H∞次优模型降阶

讨论广义系统的H     

一种新型的光机集成建模与仿真工具

为了满足光机集成分析的发展需求,开发了一套比较适用的结构-控制接口工具.它包含了模型创建和模型简化两大模块,集成了模型降阶的多种算法,为方便模型评估引入了Matlab内置的LTI viewer.以一望远镜镜面为分析对象,通过模型创建、模型简化及模型评估,得到了合适的简化模型.并将该简化模型导入Simulink仿真环境,进行了验证仿真分析.结果表明了该结构-控制接口工具的适用性.     

广义系统的H2及H∞次优模型降阶

讨论广义系统的H2及H模型降阶问题。首先建立了误差系统,从而将H2及H模型降阶问题转化为使误差系统的传递函数的H2及H范数是有限的,并给出了其有限的充要条件。然后对单输入的情况,给出了一种切实有效的降阶算法,且保持了原系统的脉冲性或非因果性。该算法的优点是不需对原系统进 行分解,且得到的降阶系统阶数最低,计算量亦较小。数值仿真进一步说明了该算法的有效性。     

基于能量判据的柔性机械臂模型降阶

应用有限元法进行柔性机械臂的建模和分析非常有效，然而随着对柔性机械臂分段数的增加，系统动力学模型阶数急剧增大，需要进行模型简化。建立了基于能量范数的能量判据，将能量判据作为柔性机械臂系统模态截断的一个标准，以能量响应信息的收敛程度或者模态能量贡献作为系统模态截断的判断标准。通过与基于均衡实现的模态截断的比较，显示基于能量判据的模态截断法更适合于考虑刚柔耦合的柔性机械臂系统。对单连杆柔性机械臂有限元模型进行降阶，仿真结果表明提出方法的有效性。     

2-D连续-离散系统的平衡模型降阶

基于局部能达性与局部能观性的分析给出2-D连续-离散系统状态空间模型的平衡实现,这一实现的第i个状态分量的重要性由系统的能达、能观阵的第i个对角元素所度量,去掉平衡实现系统弱能达、弱能观的部分,从而得到2-D连续-离散系统的模型降阶。所给示例表明,该方法具有良好的降阶效果。     

化工过程系统的网络模型与递阶仿真

本文从仿真的角度，建立了化工过程系统的动态网络模型，并提出了一种有效的递阶仿真方法。     

基于混沌粒子群优化算法的弹性飞机模型降阶

传统的弹性飞机模型降阶算法主要有平衡截断法、平衡奇异摄动法等,但这些算法的缺陷就是得到的降阶模型只适用于特定的频段内.以某弹性飞机纵向运动模型为例,在合理选择时域模型降阶匹配误差函数的基础上,首次将混沌粒子群优化算法用于弹性飞机的模型降阶.仿真结果表明,与传统的弹性飞机模型降阶算法相比,基于混沌粒子群优化算法得到的降阶模型能在更宽广的频域内和时域内更好地近似全阶模型,取得了更好的降阶效果.     

二阶非齐次序列的直接离散模型及灰色预测应用

本文不要白化微分方程和一次累加序列参与建模，提出了二阶非齐次序列的直接离散模型，研究了此模型的模拟预测公式及其性质.经实例验证该模型有可操作性，且有较高的模拟预测精度，同时由该模型递推形式的模拟预测公式出发，采用降阶（二阶降为一阶），化齐次（非齐次转化为齐次）等方法推导出了通项形式的模拟预测公式.该公式直观展示了适用本模型的序列基本形式：指数型序列、线性型序列、抛物线型序列、三次曲线型序列四类基本序列及两个不同底数的指数序列与线性序列三者的和差组合、一个指数序列与抛物线型序列的和差组合、一个指数序列与线性型序列的和差组合、线性型序列与指数型序列的乘积组合序列再与另一线性型序列的和差组合四类组合序列.从理论上证明了当序列严格遵循这些基本形式时，本模型能实现完全模拟，从而近似遵循这些基本形式时，必然有较高的模拟预测精度.     

微分代数方程系统的一类新的归约方法

针对高阶(k≥2 )微分代数方程系统的归约问题,给出并证明了它的一类新的归约方法。该方法通过构造相容映射簇,将高阶微分代数方程系统逐步归约成低阶微分方程系统,最终将其转换成系统构形空间上的常微分方程。同时给出其各阶寂点的充分条件。最后举例证明了这种方法的有效性     

基于能力降阶的军事信息系统毁伤评估模型

针对信息系统毁伤评估中评估目标难以界定的问题,提出了基于能力降阶的毁伤评估模型,将支撑作战任务的信息能力降阶为子任务能力级、信息服务级和服务组件级。分析了毁伤在上下级之间的逻辑传递关系、线性传递关系、指数衰减关系和门限判别关系,并基于解释结构模型,构建毁伤影响关系矩阵,用以分析同级之间的毁伤级联传播关系,定义模型的毁伤评估树结构和评估计算步骤。最后,以防空反导指挥信息系统为算例,分析验证了模型的有效性。     

On-line blind source separation algorithm based on second order statistics

1 .INTRODUCTIONBlindsource separation (BSS) is one of the most activeresearch areasin signal processing community. The mainobjective of blind source separationis to extract indepen-dent source signals fromtheir observed mixtures withoutfull knowledge of the signal propagation environment .BSStechnologies have been widely usedin array process-ing,communications,biomedical signal processing,i mageprocessing, speech processing, seismic prospecting andother areas.Many methods have been prop…     

基于二阶滑模控制的微分几何制导律

针对机动目标拦截设计了一种零化视线角速率的微分几何制导律。首先,基于古典微分几何原理,对弹目拦截的空间几何关系进行分析,建立了弹目拦截的相对运动学模型;其次,针对外界干扰对非线性仿射系统的影响,设计了二阶滑模变结构控制器,并对控制器的稳定性和有限时间收敛性进行了分析。再次,以二阶滑模控制器为基础,将目标机动作为外界扰动项,基于零化视线角速率的思想设计微分几何制导律。为克服解耦条件下带来的信息丢失,利用李群理论,给出了非解耦条件下导弹制导曲率指令和挠率指令的计算方法,同时为避免拦截过程中制导指令出现奇异,对拦截的初始条件进行了研究,给出了导弹拦截目标的捕获条件。最后仿真表明,所设计的微分几何制导律制导精度高,拦截时间短,过载变化较为平稳,相对于传统的非线性微分几何制导律,大大提升了制导性能。     

基于机群仿真模型的平均秩次法有效性分析

为了验证平均秩次法在估计完全删失数据分布函数参数时的有效性,设计了一种明晰平均秩次法适用范围的蒙特卡罗仿真方法。该方法考虑现场故障数据的实际生成过程,以机群为研究对象,通过飞机架数、飞行天数、日利用率动态变化驱动故障样本、删失比变化,获取故障间隔时间的完全删失数据。结合拉依达准则,确定了平均秩次法的计算错误率。仿真结果表明,样本量在9.1,删失比为0.328时,错误率达到28.9%,此条件下,平均秩次法已经不适用。因此,在航空工程实际的可靠性评估中,由于大量高可靠性产品的出现,平均秩次法的适用范围变窄。     

基于模型的飞机系统架构多视图表达方法

飞机系统架构设计呈现典型的多层级、多系统集成、多接口形式、多专业合作等复杂特征, 传统的基于文档和离散二维制图的架构设计方法已经不能满足要求。对此, 提出一种基于系统建模语言(systems modeling language, SysML)模型的飞机复杂系统架构多视图设计表达方法, 对各项复杂特征进行了解耦, 将复杂的系统架构设计分解到多张有机关联的视图上; 在开展多视图相对独立的设计和建模工作中, 本质上就已经逐步完成了多层级的飞机系统架构集成设计; 以机轮刹车系统为例, 给出了基于模型的多视图架构设计方法的应用。实践结果表明, 基于模型的多视图架构设计方法可以有效应对各种复杂性, 并充分提升多系统集成架构设计的效率和质量。     

A second order Mehrotra-type predictor-corrector algorithm for semidefinite optimization

Mehrotra-type predictor-corrector algorithm is one of the most effective primal-dual interior-point methods.This paper presents an extension of the recent variant of second order Mehrotra-type predictor-corrector algorithm that was proposed by Salahi,et al.（2006） for linear optimization.Based on the NT direction as Newton search direction,it is shown that the iteration-complexity bound of the algorithm for semidefinite optimization is O(n^3/2 log X⁰·S⁰/ε),which is similar to that of the corresponding algorithm for linear optimization.     

重尾分布二阶参数的半参数估计

重尾分布二阶参数在极值理论中扮演着重要的角色,尤其是重尾指数估计中门限的最优选取,以及重尾指数降偏差估计的渐近偏差都取决于二阶参数ρ.基于统计量M_n^(α)(k),提出了重尾分布二阶参数的半参数估计,在极值理论的二阶正则条件下,得到二阶参数半参数估计的相合性,在三阶正则条件下得到其渐近正态性.通过Monte-Carlo模拟,从大样本性质与小样本性质这两方面,对提出的半参数估计进行比较.结果表明,本文的估计,在大样本性质方面,表现较优;在小样本性质方面,一定范围内表现得更好.     

高速实时图像压缩系统去条带效应的方法研究

在实时压缩高分辨率CCD相机产生的高数据率图像时,为保证实时性,必须采用分块图像数据,并且流水处理的工作方式。但在分块处理过程中,由于小波变换的边界扩展及系数量化等原因会产生较严重的边缘赝像效应。针对此问题,分析了其产生的原因并采用重叠处理部分图像数据的方法,很好地解决了此问题。实验显示此方法消耗的额外时间不多,满足实时处理的要求,并且极大地提高了重建图像的质量。