基于LMI的船舶主鳍/襟翼鳍鲁棒控制研究

针对随机海浪干扰、未建模动态和模型参数不确定性,建立船舶主鳍/襟翼鳍系统数学模型,基于线性矩阵不等式(LMI)的控制方法,考虑干扰抑制、控制器输出约束和模型不确定性的混合灵敏度问题,应用回路成形方法,设计了控制器,详细地分析设计中的权函数选择和灵敏度函数特性等问题,通过仿真验证了这一方法的可行性,所设计的船舶主鳍/襟翼鳍减摇系统不但可以有效地减小船舶横摇,而且系统具有很好的鲁棒稳定性,同时,满足主鳍/襟翼鳍的鳍角幅值约束条件.     

面向口腔临床操作的力觉交互装置控制系统设计与实现

正向和反向驱动性能决定了力觉人机交互系统的逼真性。控制系统的设计如同机械装置设计一样，是正向和反向驱动性能一项重要的影响因素。作者论述了力觉交互装置的控制系统设计与实现方法，并有效的控制设备完成了虚拟墙和虚拟牙面探查实验。首先，针对该系统的驱动性能指标，分析确定了系统的控制结构和实施方案，着重讨论了电机和驱动器的匹配选型和驱动性能，提出了电机选型的两条依据；然后讨论了系统硬件驱动函数库的开发与实现；最后通过虚拟墙和牙面探查操作实验，验证了系统在约束空间和自由空间的驱动性能。     

基于动态生产能力约束的MC模式下供应链调度优化

大规模定制(MC)模式下的供应链调度优化过程是典型的随机需求与资源约束的动态问题。为合理解决这一问题，在前期研究成果基础上，着重从供应链系统中各协作成员的动态空余生产能力角度出发，指出动态空余生产能力约束关系是该调度优化过程的主要约束关系。进而分析了由该约束关系引发的相关矛盾。通过引入反映和解决矛盾的利益偏好因子，建立了更加完善的动态调度优化数学模型，并通过实例验证了模型的有效性与可行性。     

电容层析成像的仿真研究

探讨了电容层析成像(ECT)系统仿真研究的内容和意义。介绍了自开发的ECT系统三维有限元分析软件的主要功能及特点。该软件的最大特点是实现了灵敏度分布的快速计算。用该软件分析了三种轴向结构不同的ECT传感器的敏感场，即UMIST型：测量极板的上下设置有接地的环型保护极板；METC型：测量极板的上下设置有分段驱动的保护极板；Bergen型：无轴向保护极板。比较分析了它们的边缘效应，静态电容值和三维灵敏度分布。分析结果对ECT传感器的结构选型及参数设计有指导意义。     

有限资源下串联排队系统的动态定价及其在汽车检测场的应用

本文考虑了有限资源约束下串联排队系统的速率控制以及动态定价问题.管理者不仅需要制定合适的动态价格来增加收益,还需要在资源有限的约束下,为串联的两个服务台分配合适的资源,达到减少成本,提高总体社会福利的目的.文中首先采用灵敏度分析技术求得依赖于状态的最优到达率和两个服务台各自的最优服务率.通过边际收益函数,建立了价格和到达率之间的关系表达式.然后在已得到的最优速率基础上,利用递归算法给出平均逗留时间,进而得到依赖于状态的最优价格.最后将上述理论应用到汽车检测场的动态定价问题之中.     

面向最终用户编程的图像处理虚拟实验平台

针对Matlab、ImageJ等数字图像处理计算资源无序分布、多元异构、无法实现计算协同、普通用户难以使用等特点,提出了一种面向最终用户编程的数字图像处理虚拟实验平台模型。该平台采用面向服务的体系架构开发,将地理位置分布的计算资源统一封装为服务构件,向最终用户屏蔽图象处理设备分布、异构的特性。为了形式化表达实验设备之间的复杂连接关系,设计了一种面向领域的实验流程描述语言。基于实验流程描述语言和服务构件动态组合技术实现了分布式图像处理实验设备之间的动态聚合;与已有的工作相比,该平台有效地解决了网格环境下异构虚拟实验设备的资源共享、动态协同和运行调度问题,为用户提供了一种不受时间、地点以及实验设备约束的数字图象处理虚拟实验环境。     

基于混杂系统的温室天窗温度系统建模

温室天窗温度系统可以看作是一个混杂动态系统,由于天窗的动作与控制对象温度之间的关系可以通过温度状态的值和操作约束来确定。在建立温室温度系统机理模型的基础上,将对于温度控制的操作约束和温室天窗开关动作等以命题逻辑表述,并将这些命题逻辑转化为混合整数线性不等式,然后引入辅助变量,将辅助变量和不等式约束统一到温度系统的离散状态空间模型中,构成了温室天窗温度的混杂逻辑动态模型。仿真试验表明,所建立的温度混合逻辑动态模型能较好模拟和控制室内温度。     

光学动态测角技术的研究及其在红外目标背景仿真装置中的应用

红外目标背景仿真装置是红餐制导武器半实物仿真技术中的关键设备。该设备所产生的红外模拟目标的动态角位置精度决策了仿真实验的置信度。本文对红外目标背景仿真装置动态角位置精度的测量方法以及测量设备－－－光学动态测角仪的设计进行了讨论，并提供了红外目标背景仿真装置动态角位置精度的测量结果。     

基于动态数据驱动的反潜战仿真系统目标探测设计

潜艇是海战中军舰的主要安全威胁,反潜成为海上作战的首要任务。为了更精确地探测潜艇的状态信息,提出基于动态数据驱动的反潜战系统目标探测方式,在仿真模型中融入真实测量数据,把反潜战仿真系统和真实系统相结合,使应用仿真与测量系统之间构成相互协作的动态反馈控制系统。考虑测量不确定性和杂波等因素,采用随机有限集(random finite set,RFS)实现反潜战系统的仿真建模,设计基于RFS的数据同化算法和测量控制方法。实验表明基于动态数据驱动的反潜战系统能够使仿真系统、反潜战系统和测量系统形成可行有效的动态数据驱动应用系统(dynamic data driven application system,DDDAS),并且能够实现对潜艇目标进行精确可靠地探测。     

混沌系统的一种新型模糊控制方法

基于T-S模糊动态模型,针对气象学中的Lorenz混沌系统设计出一种新型的模糊控制器和模糊观测器,均采用分段Lyapunov函数法进行设计,即对每一个子系统选一个Lyapunov函数,系统总的Lyapunov函数为各个子系统的加权和。避免了并行分配补偿法(PDC)中求解公共正定矩阵P的困难,进一步减少了设计中的保守性,扩大了解的范围。并就其稳定性问题进行了研究。得出了系统全局渐近稳定的条件。模糊观测器的设计解决了系统状态不能直接测量的问题。通过对Lorenz混沌系统的仿真,证明了该方法的有效性。该方案也适合其他类型的非线性系统,有实际应用价值。     

紧缩场馈源偏焦相位高效计算方法

研究紧缩场馈源偏焦相位的高效计算方法具有重要的实用价值。以适用于高频条件的几何光学法为基础, 根据光线传播的基本规律, 通过三维空间光程差推导, 获得单旋转抛物面及双抛物柱面静区的相位快速计算公式。对比结果表明, 理论公式计算结果与实际模型仿真结果及实测结果一致性好, 在保证计算精度的前提下, 提高了紧缩场馈源偏焦模型相位分析的时效性, 可完全用于指导紧缩场高频端馈源设计及现场安装调试。     

锥扫式攻顶装甲目标的毫米波雷达散射特性仿真与分析

利用建模软件UG5.0对某装甲进行建模,分别应用基于求解微分方程的时域有限差分法FDTD和基于求解积分方程的FEKO5.3软件对模型进行仿真计算与分析,得出该装甲在锥扫式毫米波近程雷达照射方向下各种姿态的雷达散射截面积和方向图。结果表明,此两类算法可以实现较准确的电磁散射建模计算,不仅为毫米波近程雷达半实物仿真测试系统提供了大量的装甲目标特性数据库,而且可以节省人力物力,加快项目的研究进度。     

试论计算系统的能力与性能

计算系统包括自然产生的计算系统和人工计算系统两类。计算能力和计算性能是它们的两个最基本的要素 ,其中计算能力是基础 ,计算性能是第二位的。阐明了自然产生的计算系统受到的物质制约、环境制约、发展制约、不可约化的层次体系结构的制约和动态制约等一组广义的概念 ,并以脑神经系统为例讨论了研究这类系统的可能性和面临的挑战。     

通道失真及通道间幅相不一致对三维成像雷达测距测角的影响

幅相失真及通道间幅相不一致会影响多通道三维成像雷达的成像质量。针对毫米波频率步进体制的HRRM三维成像雷达,将不一致性分为高频宽带不一致和中频窄带不一致两大部分,分析了高频部分频率特性失真和通道间不一致性对目标三维(距离、方位角、俯仰角)像的影响,并对高领部分的频率特性按成像的要求提出了设计指标。     

Analysis and application of wavelet transform in target imaging and detection of stepped frequency MMW radar

1.INTRODUCTION InMMWradar,steppedfrequencysignalisoften chosentobetheemissionwaveform,andthetarget scatteringpropertiescanbedescribedasmultiscatter ingcenters.Modernspectrumanalysiscanimprove therangeresolution,butitneedscomplexsignal modeling,sufficientSNRandheavycomputation. Becauseofthegoodpropertiesoftime frequencylo calizationandapproximation,wavelettheoryhasbeen widelyappliedintotheimagingoftargetrangeprofile inthefieldofhighresolutionradar.InRefs.[1,2] thewaveletanalysisisperf…     

冲压式气动伺服系统动态精度分析及校正装置设计

从小型战术导弹总体设计的角度提出了一种继电控制冲压式伺服系统的动态精度和校正装置的工程分析和设计方法。由于自振荡状态的存在,伺服系统的动态精度不仅与伺服系统的参数有关,还受到输入信号幅值、频率以及自振荡频率的影响。利用伺服系统在自振荡频率点的幅频特性为1这一特点,将输入信号频率、幅值、系统的自振荡状态和系统的参数联系起来,构建了伺服系统动态精度的计算公式和指标估算经验公式,并根据两者的关系提出动态精度校正方案。最后结合某工程实例,验证了上述方法的正确性。     

冲击信号处理芯片设计、实现及应用

基于可编程门阵列(FPGA)完成了三通道冲击信号处理芯片的设计与实现。芯片采用流水运算完成最大绝对冲击加速度响应谱计算。由于冲击信号采样频率可在线更改,因此该芯片可以满足不同冲击信号处理器对峰值检测误差的要求和处理器功耗的限制。采用该芯片设计的数据预处理器已成功用于各种试验。试验表明,该芯片能实时完成三路冲击信号处理并将处理结果代替冲击波原始测量数据输出,能在大幅度压缩冲击信号传输带宽的同时,减小冲击信号峰值检测误差,扩大信号测量动态范围,并为识别数据“真”“伪”创造了条件。     

基于改进蚁群算法的敏捷成像卫星任务调度方法

针对敏捷成像卫星观测任务调度问题, 综合考虑卫星最长连续工作时间、任务间卫星姿态调整时间、能量、容量等约束建立了任务调度模型. 考虑到密集任务间的相互影响, 着重分析了任务间卫星姿态调整时间约束, 并给出调姿时间求解方法. 提出一种改进蚁群算法对问题进行求解, 借鉴蚁群系统(ACS)和最大最小蚂蚁系统(MMAS)的思想设计寻优策略和信息素更新策略. 并结合实际约束, 引入最早、最晚可观测时间和任务优先级等因素来控制转移概率. 实验算例验证了模型和算法的有效性.     

多约束条件下非连续助推弹道方案设计与优化

研究了考虑动压、过载、控制量以及终端状态等多约束条件下的非连续助推弹道方案设计与优化问题。首先,结合最优控制理论,推导了脉冲作用期间的飞行程序;然后,在综合考虑弹道约束条件的基础上,合理设计非连续助推弹道方案;最后,针对经典粒子群算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的缺点,采取了惯性权重自适应变化及扰动策略,以适应复杂弹道优化问题。仿真算例及结果表明,设计的非连续助推弹道方案能够满足各项约束,改进的粒子群算法能有效解决多约束下非连续助推弹道优化问题,优化方案的射程比原方案提高了6.69%,比连续助推弹道提高了14.09%,优势较明显。     

Consensus control design for multi-agent systems using relative output feedback

This paper studies the consensus problem of multi-agent systems in which all agents are modeled by a general linear system. The authors consider the case where only the relative output feedback between the neighboring agents can be measured. To solve the consensus problem, the authors first construct a static relative output feedback control under some mild constraints on the system model. Then the authors use an observer based approach to design a dynamic relative output feedback control. If the adjacent graph of the system is undirected and connected or directed with a spanning tree, with the proposed control laws, the consensus can be achieved. The authors note that with the observer based approach, some information exchange between the agents is needed unless the associated adjacent graph is completely connected.