低轨卫星星座星际链路后向切换的时延指标

设计高效的卫星星间链路切换协议是LEO卫星网络设计中的一个重要问题 ,卫星切换协议必须保证为移动终端用户提供无缝连接 ,也就是切换速度足够快 ,对系统性能影响尽量小的切换策略。针对LEO网络卫星的星间链路切换 ,提出了后向切换策略 ,详细定义了后向切换方式的信令交换过程 ,从理论上分析了后向切换对切换时延和端到端时延的影响。通过系统的仿真 ,证明了后向切换及切换后的重路由对上述两个时延参数的影响     

基于价值导向策略的时延预测补偿算法

针对工业控制模型的复杂化以及由此引起的时延叠加问题,利用预测思想,以解耦子系统为模型,采用动态矩阵控制(DMC)算法作了分析,同时充分考虑了子系统间的关联,采用价值导向策略优化调度算法,使控制作用快速平稳过渡,并在此基础上提出了针对复杂系统的时延预测补偿算法(TDCDMC)。由于时延导致了控制作用无法及时跟踪系统变化,引入了补偿因子和过渡因子在线整定预测控制量和时延控制量,对于突变频繁的时延系统亦能迅速跟踪输入。仿真结果表明,这种改进算法的时延补偿性能良好,保证了控制的稳定性和快速性。     

成像卫星鲁棒性调度策略研究

针对不确定条件下的成像卫星调度问题,分析了鲁棒性调度要求,提出了鲁棒性调度策略,将成像卫星调度分为鲁棒性调度方案生成和鲁棒性调度方案动态调整两个阶段。在鲁棒性调度方案生成阶段,以调度方案收益和鲁棒性为优化目标,建立了成像卫星鲁棒性调度模型。在鲁棒性调度方案动态调整阶段,以调度方案收益和新老调度方案差异为优化目标,建立了成像卫星动态调度模型。仿真实例验证了成像卫星鲁棒性调度策略和模型的有效性。     

总线型卫星电子系统T-时延离散PETRI网建模

小卫星综合电子系统是整个卫星的管理中心,能够完成参数采集,数据处理,信息提取和各种控制模式的实施等任务,综合电子系统设计方案直接决定小卫星的性能和可靠性等指标.给出小卫星基于总线的综合电子系统方案,针对以总线为核心的电子系统方案,建立了T-时延离散Petri网(TTDPN)模型,并对该模型进行了性能分析与评价,数学仿真结果表明,基于总线的电子系统方案能够有效满足系统实时性要求.     

网络控制系统的时延补偿策略研究

网络控制系统中由于通讯网络的引入而导致的网络时延对控制系统的稳定性和性能带来很大负面影响。对具有随机时延和系统噪声的一类网络控制系统进行了分析,设计了一种可以对随机时延进行补偿的状态观测器,该状态观测器可同时实现对噪声的滤波处理。根据文中的延迟补偿方法,研究了闭环系统的稳定性。通过实验研究,证实了提出的利用状态观测器进行时延补偿策略的有效性。     

卫星导航地基增强系统通信协议分组时延研究

分析了应用于铁路、内河水运等领域的分布式区域卫星导航地基增强系统通信协议时延.为保障中心站信息的及时传输,采用优先站点轮询方式共享信道.通过内嵌马尔科夫链的方法,推导出了中心站和一般站的分组平均等待时延,仿真结果验证了理论分析的正确性.理论分析和仿真表明中心站平均等待时延远小于一般站时延,当一般站个数较多时尤其明显.     

卫星编队脉冲机动维持控制与策略

针对近地圆轨道卫星编队维持问题,开展了脉冲控制方案与维持控制策略研究,并搭建了仿真环境进行验证。根据相对轨道根数(relative orbital elements, ROEs)的状态转移方程,推导了各ROEs元素在J₂摄动下的漂移速率,并针对编队构型受到空间摄动的破坏问题,提出了两种不同的编队脉冲控制方案和维持策略。基于空间圆编队长期维持需求,建立了包括高精度轨道递推算法的任务仿真环境,从脉冲消耗与控制误差对提出的方案策略进行了分析讨论,验证了脉冲方案与维持策略的可行性。仿真结果表明,所提出的脉冲控制方案与维持策略具有较高的有效性及可靠性,可用于未来空间编队飞行任务。     

瑞利衰落信道下SR-ARQ-AMS系统时延性能研究

针对瑞利衰落信道,对一种结合选择式自动请求重传(SR-ARQ)技术的自适应调制系统(SR-ARQ-AMS)及其传输原理进行了分析,构造了一个有限状态Markov链来描述其瑞利衰落信道.利用等效时延的思想,建立了发送端带有休假的M/G/1非空竭服务排队模型描述该自适应调制系统.考虑了经有限次传输未成功分组的服务时延对系统时延性能的影响,求得了该系统分组平均等待时延、分组平均时延和归一化最大吞吐量的解析式.通过数值模拟分析了各参数对系统时延性能的影响,进而得到提高系统传输速率的方法.仿真结果表明SR-ARQ-AMS在瑞利衰落信道下能获得更好的系统时延性能.     

双寡头零售市场的演化稳定策略

在一个三阶段Hotelling博弈模型的基础上研究双寡头零售市场价格策略的演化稳定问题.在[0,1]线性城市模型中,两家零售商在第一阶段同时选择价格策略变量,第二阶段确定价格的大小及相应的定价概率,第三阶段由消费者选择零售商.应用演化博弈论进行分析,得到了价格促销策略为双寡头零售市场的唯一演化稳定策略的结论.     

基于METRIC理论的超大规模卫星星座多级备份策略

针对超大规模卫星星座可能出现的运行维护成本高、任务可用度低的问题, 结合卫星批量化生产以及采用一枚火箭将多颗卫星送入轨道(一箭多星)的现状, 基于可维修备件多级保障库存技术(multi-echelon technique for recoverable item control, METRIC)提出一种超大规模卫星星座多级备份策略。首先, 阐述了基于METRIC理论的卫星星座多级备份策略模型的原理, 备份策略同时考虑地面备份、停泊轨道备份以及星座轨道备份3种备份模式, 建立了考虑卫星年平均需求量、期望需求量与期望短缺数的星座可用度模型, 包含制造费用和发射费用的星座备份费用模型,以及以星座可用度为约束, 星座备份费用为优化目标的数学优化模型。然后, 以某型超大规模低轨卫星星座为案例研究对象, 使用遗传算法和边际分析法进行求解。最后, 讨论了遗传算法与边际分析法在求解该优化问题时的优缺点。结果表明, 在同一星座可用度指标下, 采用星座多级备份策略可比采用传统两级备份策略有效降低每年备份费用; 在保证星座可用度的前提下大幅降低了超大规模卫星星座的备份费用, 可为精确配置各级备份卫星数量提供参考。     

时滞对逻辑网络优化控制的影响

分析了包含两种个体的逻辑网络的时滞优化控制。其中第1种被称为机器的个体策略是固定的;第2种被称为人的个体具有自适应性,即能根据系统的整体状态做出策略的调整。以矩阵的半张量积作为逻辑分析的工具,分析了在状态时滞和输入时滞的影响下使人的收益最大的最优控制问题。理论分析显示状态时滞导致最优控制策略的周期长度增加,但人的最大收益值不会改变。最后提出仿真算法,其数值结果与理论结果一致。     

Fuzzy-Gray预测控制算法及应用

针对大滞后系统的控制 ,本文提出了一种带智能积分的参数自调整 Fuzzy-Gray预测控制算法 .该算法综合 Fuzzy控制、Gray预测的长处 ,对大滞后系统进行控制是有效的 .仿真结果表明该算法能较好地兼顾系统的动、静态特性 ,超调小、响应快 ,稳态精度高 ,在工业控制系统中有实用价值 .     

不确定时滞非线性系统的迭代学习控制

针对一类不确定状态时滞非线性系统 ,提出了一种形式简单的迭代学习控制算法 ,从理论上给出了算法收敛的充分条件 ,进一步分析了不确定状态时滞、系统采样频率与跟踪性能之间的关系。该学习算法无需精确已知系统的状态时滞 ,而只要估计状态时滞的界 ,因而具有算法简单、计算量小、易于实现等特点。仿真结果表明了该算法的实用性和有效性。     

一种低复杂度的频率、时延联合估计新方法

提出了一种基于子空间的正弦信号的频率、时延联合估计快速算法。首先给出一个PM(propagatormethod)算子 ,再由其分块矩阵构造一特殊的矩阵。由该矩阵的特征分解所得的特征矢量给出频率估计 ,而由其特征值及估计的频率得到时延估计。与现有的方法相比 ,由于该算法减少了一次特征分解 ,因而具有较低的计算复杂度。最后 ,用正弦信号及实测语音数据验证了该方法的性能     

时滞控制系统变结构控制器的一种等效设计方法

本文对时滞控制系统的变结构控制器提出了一种等效的设计方法。此方法因只需对相应的无时滞控制系统进行变结构控制器设计,所以不仅简化了变结构控制器本身的设计,而且也相应的简化了切换面的设计。同时,还给出了这种等效方法的时滞范围及系统数值仿真,仿真结果表明此方法的可行性及其效果的优良性。     

时变大滞后过程的专家模糊控制设计与仿真

目前工业过程中的大滞后控制问题仍然是公认的难题,而被控对象参数或结构的时变性更增加了控制的难度。鉴于此,提出一种两层结构的专家模糊控制方案:基本控制级采用仿人智能模糊控制策略,将模糊控制与仿人智能控制技术结合起来,充分利用模糊控制不需要被控对象的数学模型、鲁棒性好,和仿人智能控制抗滞后性强的优点;专家智能协调级吸收专家经验以及仿人智能控制思想,实时调整控制器的比例因子和量化因子。通过MATLAB仿真分析,证明了该方案具有较好的动静态响应特性和较强的鲁棒性,是解决时变大滞后过程控制问题的有效方法。     

具有参数不确定性的长时延网络控制系统研究

针对具有参数不确定性的长时延网络控制系统,提出了系统的建模方法,并且分析和讨论了系统的稳定性和控制器设计方法.当假设网络控制系统的传感机构为时间驱动,执行机构与控制器为事件驱动,被控对象具有参数不确定性以及网络诱导时延具有时变、不确定和大于单位采样周期的特点时,运用矩阵分析理论,将广义网络被控对象建模为一类含有不确定项的线性离散系统.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,分析了闭环系统渐近稳定的充分条件,并推导出系统的控制器设计方案.仿真结果表明稳定判据的可行性与控制器设计的有效性.     

机理混合自适应时延神经网络建模和控制算法

过程机理和数据驱动模型的结合一直是过程控制中的重点和难点问题。提出了一种新颖的机理混合模型结构。该模型基于自适应时延神经网络,并结合了被控对象的机理模型,因此可以对建模的对象进行预测感知,并可大幅提高神经网络的泛化功能。基于这种模型设计了预测控制算法,并分析了该模型的逼近能力、收敛性以及该控制算法的闭环稳定性。在双容水箱液位控制系统的大量实验结果表明,基于该混合模型的预测控制算法比现有算法具有更好的控制效果,从而验证了该混合模型的优越性。     

挠性卫星多轴指向复合控制方案研究

针对带有多个挠性附件以及天线转动机构的多体卫星,在动力学建模与分析的基础上,设计了卫星本体与天线多轴指向复合姿态控制方案。将天线运动信息作为前馈信号补偿给卫星本体,设计了“前馈 变结构”控制方案,同时用本体姿态偏差调整天线转角,最终满足本体三轴稳定,同时天线对目标高精度定向的多轴指向要求。控制算法简单,易于工程实现。系统闭环数学仿真结果表明,卫星本体指向精度优于3×10-3deg、天线指向精度优于0.1deg。验证了控制方案的有效性。与各部分独立控制比较,复合控制能够提高卫星多轴指向精度。     

具有纯滞后的皮带配料系统控制器设计与应用

介绍了大间隔采样积分控制方法在具有纯滞后特性的皮带配料系统中的应用,讨论了在实际应用中需要考虑的几个问题.理论分析和仿真结果表明本文所介绍的方法具有不需精确对象模型、对滞后时间参数具有一定鲁棒性等特点.金川选矿厂皮带配料系统的实验数据也表明了本方法的有效性.