支持武器装备体系论证的探索性分析框架研究

武器装备体系论证评估属于宏观层次的决策分析问题,需要考虑复杂多变的环境和大量不确定因素的影响.探索性分析方法是一种将多种知识和方法结合起来的敏捷分析方法,针对武器装备宏观论证中面临的大量不确定性问题,提出了探索性分析框架.该框架从各种知识获取开始,包括探索性分析建模（以基于扩展影响图的分析建模和主动元建模为关键技术）,不确定性处理方法和实验分析方法,最终支持鲁棒决策,并且该框架在空军战役探索性分析中得到了初步应用.     

关键链项目进度计划的鲁棒优化的研究

针对任务工期不确定程度较大的资源受限的关键链项目进度计划问题,提出了求解该问题的鲁棒优化数学模型。在传统关键链项目进度计划模型的基础上,针对该鲁棒优化模型设计了遗传算法。通过基于顺序表示的遗传基因编码方式,形成随机优先权列表,以保证初始种群的多样性。通过三角模糊数描述任务的持续时间,进而获得相应情景的任务工期向量和该情境下的发生概率。应用该模型对项目实例进行求解,分析表明,所求得的关键链进度计划能够有效应对任务工期不确定性导致的随机差异,具有较强的鲁棒性。另外,决策者通过调整模型中目标函数以及约束函数中的参数,可以有效平衡解的可行性和最优性,有助于决策者根据风险偏好选择合适的进度计划。     

线性时滞系统的鲁棒故障诊断

研究了一类含有未知输入干扰和模型不确定性的时滞系统故障诊断问题。通过变换,原系统被分成两个子系统,一个子系统不受故障的影响,可以设计鲁棒观测器;另一个子系统受到故障的影响,但是它的状态可以通过测量得到。设计的观测器利用解析冗余方法能够对执行器故障和传感器故障进行诊断。仿真结果表明,算法具有良好的诊断性能。     

非线性系统的鲁棒容错控制

对非线性鲁棒容错控制的研究现状进行了综述。首先介绍了一些与非线性鲁棒容错控制密切相关的研究方向,包括非线性系统理论、鲁棒控制、自适应控制等。然后分被动式和主动式介绍了非线性系统鲁棒容错控制的研究现状;被动容错控制方面,主要介绍了可靠控制方法;主动容错控制通常需要解决三个问题:诊断、控制以及二者的综合,本文按照这个划分对主动式的研究现状进行了总结。最后,探讨了该领域的一些热点和难点问题。     

液压伺服驱动位置控制系统的鲁棒性能设计

针对液压伺服动连铸结晶器位置环控制对象，实测了其对数幅频特性，产拟合得到控制对象的较准确的数学模型，考虑伺服系统的干扰来自被控制对象输入端，而且系统存在高频未建模动态和参数时变性，不确定性，文章采用μ综合的方法，设计了其降阶鲁棒控制器，仿真 结果表明，所设计的控制器使闭环系统对输入端的干扰有强的抑制能力，系统也很好地跟踪了10Hz的正弦输入信号、达到了期望性能。     

不确定多时滞系统的鲁棒H∞观测器设计

研究一类不确定性的多时滞系统基于观测器的鲁棒H∞控制问题.系统的不确定性参数是时变的,但其结构已知.通过构造观测器,并利用观测器状态进行反馈控制,使系统不仅鲁棒镇定,且具有一定的H∞性能.鲁棒H∞控制器的设计可通过求解两个线性矩阵不等式得到.     

非线性中立型控制系统的鲁棒稳定与鲁棒镇定

研究了一类不确定性的非线性中立型动态系统,系统具有多重时不变状态时滞。其不确定性满足范数有界条件。采用LyapunovV泛函的方法。建立了一类Lyapunov泛函。通过对控制系统(B,D,C)的分析,得出只要矩阵对(B,D)是完全可控的,或者是可稳定的,则在相应的条件下便得出相应的非线性中立型动态控制系统及滞后型动态系统可镇定的充分条件。建立了非线性中立型微分系统的时滞无关的渐近稳定性判别条件,以及非线性中立型动态控制系统的时滞无关鲁棒镇定的判据。同时,给出了相应的非线性滞后微分系统的时滞无关鲁棒稳定性的判据,以及非线性滞后动态控制系统的时滞无关鲁棒镇定性的代数判据。     

不确定离散时滞系统的鲁棒滤波与仿真

研究了一类不确定离散时滞系统的鲁棒滤波问题,其中不确定性存在于系统的状态矩阵和输入矩阵当中,且满足范数有界条件.对于所有容许的参数不确定性,构造一个线性滤波器,使得滤波误差系统渐近稳定且满足一定的性能指标.给出了滤波器存在的充分条件,并通过矩阵变换得到了设计滤波器的LMI方法.为了使得滤波器具有良好的稳态性能,本文考虑了LMI的优化问题.通过求解一组LMI,可以得到最优滤波器.最后,仿真结果很好地说明了本文方法的有效性.     

基于递推设计的鲁棒自适应摩擦补偿

针对机械运动控制系统中的非线性摩擦、惯量及外部扰动等不确定性,应用分段递推法设计了一种新型鲁棒自适应跟踪控制器。运用Lyapunov稳定理论证明这种控制器具有指数稳定的特点,且跟踪误差可以自由调整。仿真和实验结果表明,这种控制器具有良好的跟踪精度,其性能优于常规的PD控制。     

基于仿真元模型的探索性分析方法研究

复杂系统固有客观的不确定性,探索性分析是一种处理深度不确定性的良好方法。在比较了包括探索性分析在内的多种典型的不确定性分析方法同时,指出探索性分析对分析模型的需求,针对＂维数灾难＂和＂低层仿真结果重用＂的问题,在理论上验证了基于仿真元模型是解决这两个理论问题的有效途径之一;总结了仿真元模型在探索性分析中的四种典型应用方式,给出基于仿真元模型的探索性分析过程框架;利用雷达仿真实例验证提出的方法。     

探索性分析在体系建模仿真中的实现

探索性分析中探索空间构造的合理性,直接影响分析的规模和分析结论的有效性。探索要素间往往并非完全独立,存在逻辑因果关系,不宜将所有探索要素并列独立地同时考虑,简单地进行试验分析。应理清探索要素间的解释层级关系,从底层要素的探索空间构造开始,逐层获取中间变量探索要素的探索范围,在保证探索过程逻辑合理性的同时,优化探索过程,在确保结果有效性的基础上有效地降低探索的规模。通过案例的分析过程,详细介绍了探索性分析在体系建模仿真中的实现过程。     

分布式虚拟环境下不确定性问题的探索性分析

针对复杂系统决策所面临的不确定性问题以及数据的离散性,提出了基于分布式虚拟环境的不确定性问题的协同探索性分析方法。对复杂产品设计方案和数据进行分析和处理,建立了仿真模型,用EONStudio和HLA构建了基于探索性分析的分布式体系结构。最后给出了复杂机构的方案设计实例,用动态仿真协同探索求解系统干涉的问题,对运动特性参数进行了探索性分析,再通过聚类分析得到合理结果。     

基于计算实验的探索性分析框架研究

提出基于计算实验的探索性分析方法,该方法可用于复杂系统的不确定性分析,既适合对其进行高层次规划与论证,又适合对其进行详细评估.提出了实验规划的概念,从整体上将仿真实验的各准备步骤进行统筹规划.结合实验规划,以信息化作战体系对抗为例,给出了基于计算实验的探索性分析框架的组成和过程.本框架已初步成功应用于C4ISR系统的效能评估.     

用于装备体系分析的探索性分析及其工具研究

探索性分析是用于武器装备体系分析研究的一种有效分析方法,通过探索性分析,人们易于理解不确定性因素的影响,全面把握各种关键要素。分析研究了探索性分析基本方法和软件环境,并构建了相应的辅助工具,可有效解决分析过程中探索空间大、计算过程复杂等问题。

Abstract：

Exploratory analysis is an efficient analysis method for Study of Weapon Systems of Systems. The effect of uncertainties was understood easy by exploratory analysis, and many key elements are held. The actual computation method and software environment of exploratory analysis were studied, and the assistance tool was developed, which could resolve effectively problem of the too large space and complex computation procedure.     

基于探索性分析的时序数据研究

探索性分析是从不同的角度进行建模,找出较优模型的一种方法。提出了基于探索性分析的时序数据挖掘方法,采用线性回归技术建立了数学模型。并给出了1978年到2002年间的中国交通产值变化的实例,建立两种预测模型,采用探索性分析方法对预测模型进行探索性的仿真分析,达到较好的效果。     

基于探索性分析的空中力量体系效能空间建模研究

空中力量体系是军事体系中的重要组成部分,空中力量体系的效能研究也是当前研究的难点之一.在分析空中力量体系复杂性的基础上,提出复杂体系效能空间的概念,针对复杂体系的不确定性特性,引入探索性分析的思路和方法,对复杂体系的效能空间进行了探索性分析和建模,构建了复杂体系效能空间的探索性分析框架以及空中力量体系效能空间的探索性评估框架,并结合实例进行了仿真和分析,为进一步研究复杂体系对抗效能评估问题提供了一种新的思路.     

微通道热沉的稳健优化设计

将田口稳健设计方法用于硅基微通道热沉的优化设计，建立了微通道热沉的简化性能分析模型，确定了影响其散热性能的关键参数，利用正交试验和信噪比分析实现了参数的稳健优化。利用外部监控程序对CAD和CAE软件的脚本进行动态修改，并且创建专门的进程来执行修改后的脚本，采用共享文件和延时的方法实现主进程、几何建模进程和性能分析进程的同步运行，实现了稳健设计过程的自动化。     

基于粒度计算的鲁棒性组织设计方法

介绍了面向使命的组织和组织设计,讨论了组织的鲁棒性设计问题。分析了组织设计中需要考虑的使命参数不确定性,定义了使命邻域的概念来设计不确定使命环境。通过扩展基于粒度计算的组织设计方法,提出了鲁棒性组织设计方法,设计过程包括两个阶段:平台集粒化阶段和决策分层阶段。讨论了两个阶段的设计方法,并给出了基于遗传算法的平台集粒化方法。案例分析和对比试验表明文中的方法具有较好的性能。