多变量灰色广义预测控制直接算法及仿真

基于多变量灰色系统模型 ,提出了一种MIMO系统的广义预测控制直接算法。该算法利用两个辨识器分别辨识被控对象和闭环系统的参数 ,从而得到控制器的参数。算法在线辨识参数较少 ,又避免了Diophantine方程和逆矩阵的在线求解 ,进一步减少了计算量 ,提高了实时性。仿真结果表明 ,该算法是有效的     

具有输入约束的模糊Markov跳变系统H∞控制

针对由Takagi-Sugeno模糊模型描述的非线性Markov跳变系统,讨论其在控制输入受约束情况下的H∞控制问题。基于不变集理论,通过模态依赖的椭圆状态集合,实现对控制输入的范数约束,并提出使得模糊跳变系统随机稳定且满足一定输入输出H∞增益的模态依赖的控制器存在条件。结合线性矩阵不等式变换,给出状态反馈最优H∞控制器的设计方法,仿真示例说明了设计方法的有效性。     

一类模糊跳变系统的采样控制器设计

针对含有马尔可夫跳变参数的模糊系统,采用多李亚普诺夫函数方法,设计采样控制器,保证模糊跳变系统指数均方稳定和随机稳定。为便于工程应用,考虑到控制系统多为数字控制系统,计算机的输入、输出控制信号是数字信号,而被控对象常为连续时间系统,文中采用离散的控制器控制连续的被控对象。系统模型中的每个跳变模态对应的子系统均是T-S模糊系统,对每个模糊子系统采用平行分布补偿的控制方法,保证子系统渐近稳定。控制器的求解等效为线性矩阵不等式的可解性问题,便于求解。数值仿真结果验证了方法的可行性和有效性。     

水压试验系统液压泵的建模与故障仿真分析

在机理分析的基础上,利用AMESim仿真软件对某钢厂水压试验系统的液压泵进行建模与故障仿真分析。建立了轴向柱塞泵的单柱塞运动方程子模型、流量方程的故障子模型,进而建立了完整的液压泵故障仿真模型。在此模型的基础上,通过设置相应参数,完成了液压泵正常工况以及常见故障工况的仿真。仿真结果表明,应用AMESim软件可以有效地对液压泵进行模拟,同时也为进一步深入研究液压泵的故障诊断及预测提供了前提条件和数据支持。     

离散Markov跳变线性系统最优控制

针对离散Markov跳变系统,研究其最优控制问题。首先确立一个二次型代价函数,然后运用随机贝尔曼动态规划法,结合Markov跳变系统特性求解贝尔曼方程,获得了完全状态信息情形下Markov跳变系统的最优控制器和黎卡提差分方程;进而将其推广到不完全状态信息情形,利用观测向量获得状态的后验概率密度函数,推导了最优控制器的解析结构和相应的求解算法;最后通过数值仿真验证了所得控制器的有效性。     

一种新的红外系统距离估计算法研究

针对机动飞行的空中点目标,利用测量目标红外辐照度变化的测距原理,建立了具有Markov跳变参数的红外系统距离估计模型,基于结构随机跳变系统最优滤波理论,提出了一种新的红外系统距离估计算法.考虑算法的实时性,推导了两种简化算法.该方法的优点在于不需要限制目标的运动方式.仿真结果表明三种算法都能准确的估计红外系统距离,简化算法具有很高的实时性,易于工程实现.     

基于拉格朗日松弛和次梯度法的网络故障定位新方法

在分析当前主要的非确定性故障定位方法基础上,提出了一种新的网络故障定位方法.该方法通过在现有二分图故障传播模型中加入虚假故障因素,提出改进的二分图故障传播模型,在该模型基础上,将故障定位问题转化为一个0-1规划的最小化问题,然后利用拉格朗日松弛和次梯度方法对问题进行求解.与现有的主要故障定位方法相比,该方法不仅具备检测系统中虚假告警的能力,而且能有效地降低故障定位时间.仿真实验表明,该方法准确率高,诊断速度快.     

基于EMD与关联维数的故障诊断AR模型

提出了一种基于EMD和关联维数的转子系统故障诊断方法。该方法用EMD将转子系统振动信号分解成若干个基本模式分量IMF,对包含主要故障信息的IMF分量建立AR模型,AR模型自回归参数的关联维数作为特征量神经网络识别转子系统的工作状态和故障类型。对实验数据分析的结果表明,该方法能有效地应用于转子系统的故障诊断。     

弹载被动系统测距算法

针对空中作机动飞行的点目标,利用弹载被动系统(包括红外被动系统和被动雷达系统)测量的目标光谱辐射照度信息,建立了具有Markovk跳变参数的统一目标距离估计模型。基于结构随机跳变系统最优滤波理论,提出了一种被动系统距离估计算法,考虑到系统的实时性要求,推导了其简化算法。仿真结果验证了算法的正确性,并且简化算法具有很高的实时性。     

基于自适应模型非线性系统容错控制的研究

针对未知的多变量非线性动态系统,提出了一种新型的自适应故障容错控制方法。该方法首先通过设计一个自适应RBF神经网络模型建立未知过程的动态模型,并利用扩展卡尔曼滤波算法在线调节RBF网络权值学习系统的时变参数和故障动态,然后设计基于此模型的自适应迭代逆模控制算法实现相应的容错控制策略。将容错方法成功应用到一个连续的多变量三水箱过程。     

基于LMIs方法-不确定性随机分布型时滞Markov跳变系统的鲁棒镇定

研究了一类具有不确定性Markov跳变参数的线性分布型时滞系统.考虑了具不确定性、Markov跳变参数、及分布型时滞系统的鲁棒均方稳定性问题.设计了系统的鲁棒状态反馈镇定控制器.采用了Grownwall Bellman不等式,基于线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了鲁棒稳定性的LMI时滞依赖的代数判据,从而降低了判据的保守性.同时得到了相应的离散时滞情形下的结果.     

基于灵敏度的模拟电路测试参数分析

介绍了一种提取电路最佳可测性参数集以诊断电路故障的新方法。利用灵敏度法分析了电路中故障元件和可测性参数之间的关系,推导出由电路可测性参数表示的故障元件容差最大值和最小值的表示式,得到诊断故障元件的最佳可测性参数,最后利用数据优化算法得到电路故障诊断的最佳可测性参数集。利用所介绍方法分析了一个低通滤波器电路,得到诊断该电路故障的最佳参数集。由于只需较少的可测性参数即可完成电路的故障诊断,因此本方法不仅计算简单,而且可有效地缩短测试时间和降低测试成本。     

基于回归型支持向量机的液压舵机故障诊断

利用回归型支持向量机（SupportVectorRegression，SVR），设计了一个液压舵机的故障诊断系统。利用系统的可测参量，建立了基于SVR的液压舵机的全局故障检测模型。在仿真过程中发现，此方法能对电液伺服阀、位移传感器和伺服放大器的各种故障进行诊断，诊断准确度高，适用于闭环控制系统的故障检测，仿真结果验证了该方法的有效性。     

含有跳变参数的中立系统的鲁棒保性能滤波

对一类含有马尔可夫跳变参数的中立系统研究了鲁棒保性能滤波问题。系统中含有时滞，跳变参数与不确定性。系统中的跳变参数可以通过有限状态马尔可夫过程来描述。目标是设计无记忆线性滤波器使得对所有的不确定性增广系统是时滞独立鲁棒随机稳定的，并且满足所提的保性能指标。基于随机微分方程稳定性理论，给出了线性滤波器存在的充分条件。借助一组相互关联的线性矩阵不等式，获得了鲁棒保性能的设计方法。通过求解线性矩阵不等式约束下的凸优化问题，给出了次优保性能滤波器的设计方法。     

卫星姿态系统的抗干扰完整性容错控制

研究了一种线性不确定系统的完整性容错控制问题。针对卫星姿态系统中的执行机构完全失效故障,采用4个反作用飞轮结构进行姿态控制,利用Riccati方程和线性矩阵不等式组,提出一种具有抗干扰特性且对执行机构完全失效故障具有完整性的状态反馈容错控制设计方法。在此基础上进一步得出该控制器可以用于更多种故障形式的结论。最后在卫星姿态系统上对此方法进行了数学仿真,结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于LS-SVM的电液位置伺服系统多故障诊断

利用最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machines,LS-SVM）,设计了一个电液位置伺服闭环控制系统的多故障诊断系统。利用系统的可测参量,建立了基于LS-SVM的电液位置伺服系统的全局故障检测模型和局部故障检测模型。在仿真过程中发现,此方法的诊断准确度高,适用于闭环系统的单故障及多故障的检测及定位,仿真结果验证了该方法的有效性。     

故障特征选择与诊断规则提取的VPRS模型方法

针对实际工程系统故障诊断过程中故障特征和诊断规则难以提取的问题，提出了一种基于变精度粗糙集(VPRS)模型的故障特征选择和诊断规则提取的新方法。该方法通过选取适当的分类误差参数β，运用知识约简简化知识系统。它不仅能从实测数据中提取出最佳的故障特征参数，还可得到简化的诊断规则。对滚动轴承故障诊断的仿真实例表明，该方法有效地简化了特征参数和诊断规则，提高了故障诊断的准确率，减低了诊断成本，具有比基本RS方法更广的适用性。     

基于水声通信延迟的多UUV协同定位算法

针对多水下自治机器人(unmanned underwater vehicle, UUV)协同定位过程中水声通信延迟造成的定位失效问题,提出了一种基于状态估计均方误差最小的延时扩展卡尔曼滤波(delayed extended Kalman filter, DEKF)定位误差修正方法。首先建立考虑水声通信延迟的系统状态方程,利用状态转移矩阵推导系统等效量测方程,然后给出多UUV 考虑水声通信延迟的扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)定位方法并分析其不足;最后在EKF方法的基础上,分析量测信息延迟对状态估计的影响,建立系统真实量测模型,设计基于状态估计均方误差最小的DEKF 算法。仿真结果表明,该方法能够有效地修正多UUV 协同定位中由于水声通信延迟造成的定位误差,在工程实践中具有一定参考意义。     

Robust On-Line Fault Diagnosis for Nonlinear Difference-Algebraic Systems Using Least Squares Estimate

A new robust on-line fault diagnosis method based on least squares estimate for nonlinear difference-algebraic systems (DAS) with uncertainties is proposed. Based on the known nominal model of the DAS, this method firstly constructs an auxiliary system consisting of a difference equation and an algebraic equation, then, based on the relationship between the state deviation and the faults in the difference equation and the relationship between the algebraic variable deviation and the faults in algebraic equation, it identifies the faults on-line through least squares estimate. This method can not only detect, isolate and identify faults for DAS, but also give the upper bound of the error of fault identification. The simulation results indicate that it can give satisfactory diagnostic results for both abrupt and incipient faults.     

无偏灰色预测模型递推解法及其优化

针对传统灰建模由差分方程向微分方程跳跃而导致误差的问题,提出了无偏灰色预测模型的 递推解法,给出了不同初始条件下无偏灰色模型递推预测公式.在此基础上,进一步研究了在两 种准则下初始条件的优化问题,结果表明,同一准则下两种优化模型的模拟预测值相等,且都能 获得较高的模拟、预测精度.最后以实例验证了该方法的有效性与实用性.