一类奇异系统观测器的参数化表示

基于Luenberger最小阶状态观测器的设计,给出了一类奇异系统(或称广义系统、描述变量系统、代数微分系统、不明确系统等)观测器的参数化表示及其状态空间实现。引入了一个附加的真稳定的有理矩阵,以保证观测器的参数化因子都是真稳定的。最后明确揭示了观测器参数化的结构机理。所得结果可用于奇异系统鲁棒观测器的设计及故障检测。     

函数观测器参数化的新结果

基于Luenberger最小阶状态观测器的设计 ,明确给出了线性时不变系统函数观测器参数化的一个新结果 ,并分析了其物理意义和状态空间解释。引入了附加稳定矩阵 ,以确保观测器的所有参数都是真稳定的。不使用现有的任何一种双互质分解 ,从而使推导过程更为简明。     

振动二阶线性系统的鲁棒特征结构配置设计及其仿真

考虑了振动二阶线性系统的鲁棒特征结构配置设计问题。基于振动矩阵方程的参数化解,提出了振动二阶线性系统的状态反馈特征结构配置设计参数化方法。该参数化方法给出了状态反馈控制律的参数化表达式,其所含参数向量为控制系统设计提供了全部自由度。利用该参数化法提供的自由度,给出了振动二阶线性系统鲁棒特征结构配置问题的优化求解方法,其中优化的是衡量系统鲁棒性的灵敏度指标。数值算例及其仿真结果表明,所提振动二阶线性系统的状态反馈特征结构配置算法和鲁棒特征结构配置算法简单且有效,便于工程应用。     

线性系统有限时间函数观测器设计的参数化方法

研究了线性系统有限时间函数观测器的参数化设计问题,其目的是通过设计参数化形式的函数观测器,使其在给定有限时间内能够直接估计关于线性系统状态的线性函数。基于一类Sylvester矩阵方程的参数化解,给出了该有限时间函数观测器所有增益矩阵的参数化表达式,其所含的自由参数为控制系统设计提供了全部的自由度,可通过适当选择这些自由参数使其满足某些系统性能指标。最后,数值例子及其仿真结果验证了所提线性系统有限时间函数观测器参数化设计方法的简单性和有效性。     

UWB-SAR抑制RFI技术的参数化方法

射频干扰(RFI)抑制技术是超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)的关键技术之一.首先分析了RFI信号的来源和特性.基于RFI信号的窄带性质,简要综述了抑制RFI技术的参数化方法.然后,针对RFI信号的调制特性和非平稳性,分别提出了其调制模型和时变AR模型,并讨论了采用基函数展开形式的模型求解方法.最后,给出了几种参数化方法的实验结果.     

一类时滞线性参数变化系统的H∞控制

研究一类时滞线性参数变化(LPV)系统的H_∞控制问题,采用基于仿射参数的Lyapunov函数提出了稳定性能分析和控制器设计的充分条件.同时应用投影定理,借助附加矩阵解除了参数的Lyapunov函数矩阵与系统矩阵的耦合,得到以线性矩阵不等式(LMI)形式表示的条件.并且通过多凸技术把得到的无限维线性矩阵不等式转换为有限维线性矩阵不等式,从而使问题可以求解.数值仿真表明,性能得到满足同时也证明了方法的可行性.     

飞行器轨迹优化应用遗传算法的参数化与约束处理方法研究

飞行器再入轨迹优化是一类最优控制问题。传统的优化方法存在初始值敏感问题。遗传算法具有较强的鲁棒性，对初值不敏感。但遗传算法是静态优化算法，不能直接用于动态系统的最优控制问题。为了设计染色体，需要将最优控制问题通过参数化方法转化为静态优化问题。为了设计合适的适应度函数，约束处理是飞行器轨迹进行遗传搜索时必需解决的问题。以可重复使用运载器再入轨迹优化为例，研究了各种参数化方法和罚函数方法的应用，探讨了飞行器轨迹优化中的染色体和适应度函数设计。仿真结果表明直接离散方法和动态罚函数法有较好的性能。     

二阶动力学系统输出反馈特征结构配置

考虑了二阶动力学系统的输出反馈特征结构配置设计问题。基于一类广义Sylvester方程的参数化解,给出了闭环系统的右、左特征向量矩阵及反馈增益矩阵的完全参数化表达式。该参数化方法为控制系统设计提供了全部自由度,其中包括待配置特征值和一组自由参量。该参数化方法直接基于二阶动力学系统的参数矩阵,故其计算简单、便于工程应用。数值例子表明二阶动力学系统输出反馈特征结构配置参数化方法简单而有效。     

基于最优LS-SVM的制导工具误差分离与折合

将最小二乘支持向量机方法应用于制导工具误差分离于折合。利用线性核函数获得了工具误差系数的估计,然后利用交叉验证技术推导了最小二乘支持向量机最优参数的选择准则。该准则的计算是基于模型求解的中间参数,所以并没有增加很多的计算量。最后根据六自由度弹道仿真软件进行了特殊弹道与全程弹道的仿真。仿真计算表明,与最小二乘和主成份方法相比,最优最小二乘支持向量机获得的误差系数估计与真值更加接近,折合得到的全程弹道遥外差更加准确。     

三自由度并联机构参数化设计研究

介绍了一种新型三自由度并联机构,依据该并联机构的矩阵数学模型,结合matlab易于矩阵运算的特点,提出了一种利用matlab编程对并联机构参数化设计过程进行仿真的方法,利用读方法编制出基于GUI技术的参数化设计仿真程序,实现了三自由度并联机构的优化设计.将仿真结果与ADAMS环境下分析结果进行比对,基本吻合,验证了该方法的有效性和可靠性.实验表明,该方法能够缩短设计周期,为少自由度并联机构的优化设计提供了一种新的方法和分析手段.     

基于并行处理的线性二次型最优控制器

本文研究基于并行处理的线性二次型最优控制器问题。文中提出了一种平方根线性二次型最优控制算法，并将其映射到并行专用结构──脉动阵列（ｓｙｓｔｏｌｉｃａｒｒａｙ）上。加快了控制器参数综合，为快速动态环境下最优控制的实时应用开辟了广阔的前景。     

视频流媒体中源端基本层最佳速率确定算法

精细可扩展(fine grained scalable, FGS)编码是网络视频流行的编码技术之一. 采用FGS编码时, 基本层的速率选择需要在受益客户数量和视频编码效率之间进行折中. 为此, 本文提出了一个源端基本层最佳速率确定算法, 以最大化所有客户的观感体验. 论文首先提出了一个通过实验和曲线拟合建立 R-Q (Rate-Quality)函数曲线的方法, 在此基础上给出了缩小最佳基本层速率搜索空间的定理, 并针对单序列和多序列的不同特点和不问题复杂度, 提出了不同的算法. 针对单视频序化问题, 提出了改进的FGSOPT_N算法, 算法只用到了序列的R-Q函数曲线; 针对多视频序列问题是NP困难问题的实际, 提出了改进的定界MFGSOPT_N算法和改进的贪婪算法MFGS_N以确保找到最优基本层速率, 减少算法运行时间. 针对每种算法, 给出了实例进行算法效果的演示和对比. 结果显示提出的算法能可靠找到最优基本层速率.     

六自由度导弹制导系统的建模与仿真研究

战术导弹最优制导规律研究是提高导弹制导性能及精度的关键技术之一,需要进行理论研究和大量的仿真计算,以确定最优制导规律和控制系统参数。本文反导弹的空间运动状态用六自由度数学模型来描述,建立了六自由度的导弹运动模型、目标运动模型和相对运动模型等。研究出了进行战术导弹制导系统研究的六自由度仿真软件包,共由十多个模块组成。文中介绍了仿真软件的设计思想和程序结构。应用本仿真软件包可进行战术导弹制导规律专题研     

基于冗余阵元优化的双基地嵌套MIMO雷达目标DOD和DOA联合估计方法

针对传统双基地嵌套多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达进行目标参数估计时精度差、角度分辨率低和自由度低等问题, 提出了一种基于利用虚拟冗余阵元的重建Toeplitz矩阵算法对目标的波离方向角(direction of departure, DOD)和波达方向角(direction of arrival, DOA)开展参数估计的方法。首先, 将两个嵌套阵列空间分置后分别形成双基地MIMO雷达的接收阵列和发射阵列, 阵列经处理后的虚拟接收信号存在大量冗余虚拟阵元。其次, 将冗余虚拟阵元对应的协方差数值进行平均处理替代原值, 形成新的虚拟接收信号。然后,通过利用两个选择矩阵在虚拟接收阵列和虚拟发射阵列中分别构建空间平滑子阵的方法重构Toeplitz矩阵, 来重组虚拟接收信号。最后, 利用常规子空间类算法对等效虚拟信号开展空间谱估计, 实现DOD和DOA的相互匹配, 所提算法在估计性能和自由度性能方面与其他算法对比效果更好。     

基于路径-速度解耦的无人机编队协同轨迹规划

针对无人机编队在复杂机动情形下的协同轨迹规划问题,提出了一种基于路径-速度解耦方法的预瞄自适应轨迹规划方法。在路径规划阶段,考虑无人机转弯机动的曲率限制,采用Dubins曲线作为路径构成的基本子结构。为得到最优的Dubins曲线连接控制点,设计了自适应预跟随路径特征的预瞄距离规划算法。在速度规划阶段,针对控制参数化与时间离散化(control parameterization and time discretization, CPTD)的速度规划方法,提出了栅格化空域下差异区间速度规划方法,简称为DIPR。仿真结果表明,预瞄距离自适应算法能够有效优化路径，对比固定预瞄距离方法在转向弧度上平均减少30.70%,在跟踪偏离上减少16.41%,在路径长度上缩短10.87%。对比CPTD方法, DIPR平均提前30代收敛,收敛值平均提高10.67%,编队完成队形集结时间平均缩短15.4 s。得到结果更快更优,并且速度曲线结果连续平滑。     

基于路径-速度解耦的无人机编队协同轨迹规划

针对无人机编队在复杂机动情形下的协同轨迹规划问题,提出了一种基于路径-速度解耦方法的预瞄自适应轨迹规划方法。在路径规划阶段,考虑无人机转弯机动的曲率限制,采用Dubins曲线作为路径构成的基本子结构。为得到最优的Dubins曲线连接控制点,设计了自适应预跟随路径特征的预瞄距离规划算法。在速度规划阶段,针对控制参数化与时间离散化(control parameterization and time discretization, CPTD)的速度规划方法,提出了栅格化空域下差异区间速度规划方法,简称为DIPR。仿真结果表明,预瞄距离自适应算法能够有效优化路径，对比固定预瞄距离方法在转向弧度上平均减少30.70%,在跟踪偏离上减少16.41%,在路径长度上缩短10.87%。对比CPTD方法, DIPR平均提前30代收敛,收敛值平均提高10.67%,编队完成队形集结时间平均缩短15.4 s。得到结果更快更优,并且速度曲线结果连续平滑。     

Optimal Multimodel Representation by Laguerre Filters Applied to a Communicating Two Tank System

This paper presents the development of a new nonlinear representation by exploiting the multimodel approach and the new linear representation ARX-Laguerre for each operating region. The resulting multimodel, entitled ARX-Laguerre multimodel, is characterized by the parameter number reduction with a recursive representation. However, a significant reduction of this multimodel is subject to an optimal choice of Laguerre poles characterizing each local linear model ARX-Laguerre. Therefore, the authors propose an optimization algorithm to estimate, from input/output measurements, the optimal values of Laguerre poles. The ARX-Laguerre multimodel as well as the proposed optimization algorithm are tested on a continuous stirred tank reactor system (CSTR). Moreover, the authors take into account a practical validation on an experimental communicating two tank system (CTTS).     

Adjustable entropy function method for support vector machine

Based on KKT complementary condition in optimization theory, an unconstrained non-differential optimization model for support vector machine is proposed. An adjustable entropy function method is given to deal with the proposed optimization problem and the Newton algorithm is used to figure out the optimal solution. The proposed method can find an optimal solution with a relatively small parameter p, which avoids the numerical overflow in the traditional entropy function methods. It is a new approach to solve support vector machine. The theoretical analysis and experimental results illustrate the feasibility and efficiency of the proposed algorithm.     

基于灵活损失函数的中国最优灵活时变货币政策规则混频研究

自进入新时代以来，中国政府多次提出通胀和经济增长的双重区间目标，文章新提出基于灵活损失函数的最优灵活时变货币政策规则模型，并新构建混频混合创新时变系数随机方差回归模型（mixed-frequency mixture innovation time-varying parameter vector regression model with stochastic volatility，MF-MI-TVP-SV-RM）进行混频测度，使之具有函数、规则、系数和频率四个方面的灵活时变性，然后从32种代表性规则形式中混频筛选和测度适合中国新时代的最优灵活时变货币政策规则.实证分析表明：第一，与常系数和时变泰勒规则容易高估相比，最优灵活时变货币政策规则的利率平滑系数具有明显更小的规模和波动范围，且呈现灵活时变特征；第二，最优灵活时变货币政策规则具有灵活时变的正向敏感的非对称性通胀缺口偏好，且基本呈现顺周期特征；第三，最优灵活时变货币政策规则具有灵活时变的宽跨度的对称惰性区间产出缺口偏好，且呈现顺逆周期交替特征；第四，最优灵活时变货币政策规则具有线性Phillips曲线特征且规则系数进入新常态后趋于平稳.为此文章提出一些政策建议.     

基于粒子群优化算法的KK分布参数估计方法

针对KK分布的参数估计,首先介绍了半经验估计法,然后提出了一种基于粒子群优化的估计方法。该方法将杂波数据统计直方图与KK分布概率密度函数在部分采样点上的差异作为代价函数,通过粒子群优化搜索参数的最优值。通过蒙特卡罗方法对半经验估计法在权重参数不同时的性能进行了仿真,然后分析了杂波数据样本点数的多少等因素对所提算法精度的影响,最后基于实测合成孔径雷达图像杂波数据对该算法进行了验证。仿真结果表明,该算法对KK分布参数具有良好的估计性能,KK分布与K分布等相比,对合成孔径雷达图像杂波数据具有更强的拟合能力。