OFDM放大转发中继系统信息与能量同传优化算法研究

信息与能量同传是解决无线通信网络能量受限问题的有效技术.文章针对能量受限无线中继的OFDM放大转发中继系统,研究信息与能量同传的快速优化算法,在提高系统端到端传输速率性能的同时,延长中继结点电池的使用寿命.1研究了OFDM放大转发中继系统的最优能量传输和子载波配对方案;2将信息传输功率分配和能量传输时间优化问题形成为具有非凸目标函数和非凸能量收集约束的非凸优化问题;3通过分式规划问题优化方法和CCCP(Constrained Concave Convex Procedure)方法对该非凸优化问题进行求解,提出了相应的资源分配优化算法.仿真结果表明,与已有算法相比,文章提出的资源分配优化算法可明显提高信息与能量同传OFDM AF中继系统的速率性能.     

基于跨层设计的传感器网络寿命最大化算法

面向监测应用的无线传感器网络,当链路存在干扰时,节点在传输数据时会对位于其干扰范围内的节点造成信号干扰,从而使得这些节点不能正确收到其它节点传输的数据.针对这种场景下的网络寿命最大化问题,分析了网络流量和节点能耗,提出了一种将功率控制和数据聚合路由相结合的非凸优化模型.通过对数转换方法将非凸优化问题转化为凸优化问题,利用优化理论和方法将凸优化问题分解为聚合数据率分配子问题和功率控制子问题,最后给出了联合优化问题的分布式解法.仿真实验表明,使用该方法可以有效减少数据通信量,均衡各个节点的能量消耗,有效延长网络寿命.     

轨迹和干扰功率联合优化的无人机主动窃听算法

研究一种无人机(UAV)作为合法窃听器的无线通信窃听算法.首先,将一个合法窃听器(UAV(E))用于窃听可疑发射器(UAV(B))发送到地面可疑接收器的可疑信息.然后,利用可疑系统的特点,提出一种有效的主动干扰方案,从而最大限度地提高有效窃听速率;针对构造的原问题是一个优化变量耦合的混合非凸优化问题,应用更新速率辅助的块坐标下降和连续凸优化技术,在每次迭代中交替优化无人机轨迹和干扰功率.最后,针对非凸的无人机轨迹优化和干扰功率优化问题,分别利用连续凸优化算法将原非凸问题转化为近似的次优化问题,再使用凸优化方法进行求解.仿真结果表明:相较于其他基准算法,文中算法具有更高的有效窃听速率.     

两跳多中继网络中改进的前向放大中继策略

单源单宿多中继多天线系统中,中继总功率受限的最大化系统传输速率问题为非凸优化问题.针对此问题分别提出TFSA (Target Function Simplified Algorithm)和CCSA（Constrain Conditions Simplified Algorithm）两种优化算法.TFSA通过缩放信道矩阵与其共轭转置矩阵乘积的特征值使此问题成为凸优化,并使用传统凸优化方法获得其最优数值解;CCSA通过缩小此优化问题的约束集并转换自变量使之成为凸优化,再利用拉格朗日算法获得其解析解,能够实现算法复杂度和系统性能的折衷.实验仿真表明,TFSA算法能逼近最优算法实现的系统性能; CCSA与已有算法比较获得了一定的速率增益,且实现复杂度低.     

基于T-S模型不确定离散时滞系统的保成本控制

针对非线性不确定时滞系统的模糊保成本控制问题,讨论了参数不确定离散时滞系统的模糊保成本控制问题,并基于线性矩阵不等式(LMI:Linear Matrix Inequality)给出了参数不确定离散时滞系统模糊保成本控制的控制律存在的一个充分条件及成本上界.从而使求解模糊保成本控制器的非优化问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.数值仿真结果表明,所提出的方法是可行而有效的.     

硬核点过程随机蜂窝网络能量效率优化研究

基于控制/用户平面分离的异构网络架构是5G中的一种重要组网方式.微基站的密集部署引发了巨大的能量消耗问题从而无法保障用户的高质量服务(quality of service,QoS).针对此问题,基于具有最小距离约束特性的硬核点过程(hard-core point process,HCPP),研究了控制/用户平面分离网络架构中能量效率的优化方法.通过联合优化网络频谱分配比、基站的密度和基站配备的天线数量,设计了最小化基站平均能耗的优化问题.由于问题是非凸的,进一步为能量效率优化问题提出了低复杂度的迭代算法,当算法迭代直至收敛可得到天线数和网络频谱分配比的最优解,最终实现基站能耗的最小化.仿真结果表明,该算法在控制/用户平面分离网络架构下有效地降低了基站的平均功耗并提升了系统能效.     

可回收火箭动力着陆段在线制导算法

针对火箭垂直回收精确着陆问题,该文研究了基于凸优化的在线制导算法,提出了一种制导、导航与控制一体化闭环数值仿真方法.通过无损凸化和逐次凸化方法,将火箭回收段制导问题转化为二阶锥优化问题,并结合内点法将该特定问题进行定制求解.研究了在随机大气扰动、发动机节流特性、导航系统随机偏差以及系统整体时延等多重不确定因素作用下算法...     

输入受限不确定线性时滞系统的混合镇定

针对一类不确定线性时滞系统,同时考虑其暂态性能和稳态性能,提出了混合稳定的概念和控制策略,使得闭环系统在满足输入约束条件下,在给定的时间区间内有限时间稳定,在无穷时间区间上渐近稳定.将混合稳定控制问题转化为线性矩阵不等式(LMI)约束非凸优化具有可行解问题.通过锥补线性化算法求解状态反馈控制器使得闭环系统混合稳定.最后,通过一个无人机仿真来验证控制器设计方法的有效性.     

考虑量化误差的模糊网络控制系统H∞容错控制

为保持系统在执行器失效故障时仍具有较高的可靠性以及所期望的动态特性, 针对一类基于T鄄S 模糊模型的非线性不确定时滞网络控制系统(NCSs: Networked Control Systems), 进行了鲁棒H肄容错控制问题研究。在考虑带有量化误差的非理想网络环境下, 应用并行分配补偿(PDC: Parallel Distributed Compensation)算法, 建立闭环系统的全局模糊模型; 通过构造时滞依赖的Lyapunov 函数, 采用Jensen 不等式以及引入自由权矩阵, 得到闭环系统鲁棒H肄容错控制器的存在条件, 并将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的凸优化问题。仿真算例表明了该方法的有效性。     

基于半定规划的无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络节点定位,在最大似然估计(MLE)基础上提出了一种半定规划(SDP)的优化算法.结合有效的锚节点位置选择和比率范围设定,在放宽非凸约束的基础上,采用SDP求解算法,有效减少了误差的影响,得到被测节点的实际位置.改变锚节点的位置可以有效解决锚节点凸壳外的节点位置估计不精准问题.仿真结果表明,提出的SDP算法对未知节点的位置实现了高精度定位,改进了凸优化方法.     

焦炉立火道温度控制研究

研究了焦炉加热自适应控制算法,结合马鞍山钢铁公司煤焦化公司6^#焦炉加热的计算机串级控制系统,建立了温度控制系统的最优化控制模型,实践表明,该系统可靠,炉温稳定,节能明显。     

交通信号灯系统的动态控制

交通信号灯系统的智能化控制是近年来得到关注并广为研究的一个课题．通过引入动态控制系统，描述了该系统的工作原理及控制模式，给出了一种基于PLC的交通信号灯系统的动态控制方法．该系统以地感线圈为信号采集元件，以PLC为信号处理和控制装置，具有系统结构简单、投资成本较小、现场适应能力强、时间调节范围广等特点，因而在实际的交通信号控制领域有良好的应用前景．     

Reliable fuzzy control with domain guaranteed cost for fuzzy systems with actuator failures

The reliable fuzzy control with guaranteed cost for T-S fuzzy systems with actuator failure is proposed in this paper. The cost function is a quadratic function with failure input. When the initial state of such systems is known, a design method of the reliable fuzzy controller with reliable guaranteed cost is presented, and the formula of the guaranteed cost is established. When the initial state of such systems is unknown but belongs to a known bounded closed domain, a notion of the reliable domain guaranteed cost (RDGC) for such systems is proposed. For two classes of initial state domain, polygon domain and ellipsoid domain, some design methods for reliable fuzzy controllers with the RDGC are provided. The efficiency of our design methods is finally verified by numerical design and simulation on the Rossler chaotic system.     

基于 PID 的变量马达恒速控制系统研究

针对传统变速风电系统电力电子变流器成本过高的问题,提出了一种新型的基于复合调速的液控稳频风力发电技术．采用PID控制算法,利用复合调速的控制方法,实现对变量马达的恒速控制．并依据系统特性,在完成液压系统设计与建模的基础上,对传统的PID控制方法进行优化．AMESim仿真证明,在风速大范围变化时,该控制系统保证了变量马达转速的恒定,为高品质发电创造了条件．     

模糊可靠控制研究综述

现代工业控制系统正朝着复杂化、大型化的方向发展,由于实际中的各种复杂因素,控制系统往往不可避免的会存在故障。一旦系统出现故障,可能造成很大的经济损失,提高现代系统的安全性与可靠性是控制领域中的重要问题。可靠控制作为智能控制的重要组成部分,是一种处理复杂系统的有效方法。模糊控制是以模糊集合论、模糊逻辑推理和模糊语言变量为基础的一种计算机数字控制,对于无法建立或难以建立数学模型的场合,可用模糊控制技术来解决。因此模糊控制与可靠控制的结合具有十分重大的理论意义以及实际意义。回顾模糊控制和可靠控制的发展历程,概述模糊控制及可靠控制目前的研究现状,说明模糊可靠控制的特点,并介绍国内外学者在该领域做出的重要成果,最后展望这一研究领域的研究方向。     

基于特征模型和模糊动态特征模型自适应控制方法的网络控制系统

针对网络控制系统模型参数选取困难的问题,利用特征模型和动态特征模型的自适应控制方法在实际工程中建模简单、控制精度较高的特点,以直流电机的网络控制系统为例,研究了具有时延和数据丢包网络情况下的网络控制系统,提出了基于特征模型的自适应控制方法和基于模糊动态特征模型的自适应控制方法.仿真结果表明:丢包率对特征模型控制器系统的影响较大,而网络延时对模糊动态特征模型控制器系统影响较大.所提两种方法均可有效保证网络控制系统的控制性能.     

变结构模型参考自适应控制直流调速系统研究

本文研究了变结构模型参考自适应控制在直流调速系统中的应用，并进行了仿真，结果表明：受控对象能够快速地跟踪参考模型输出，系统具有较强的鲁棒性。     

"起-停"巡航控制系统的纵向车距控制方法

针对单一设计距离控制中出现的速度滞后问题,综合考虑速度和距离的控制,提出了一种基于"起停"巡航控制系统的纵向车间距控制器设计方法。该控制器的设计中引入了控制因子,建立了兼顾速度和距离控制的目标性能函数,并对控制因子的取值作了讨论。通过理论分析和仿真实验表明,所提出的控制方法使速度滞后的问题得到改善,同时控制器对质量具有鲁棒性。     

旋转式倒立摆的镇定和摆起控制的研究

通过对旋转式倒立摆系统的数学模型分析,采用极点配置法对倒立摆系统的镇定控制进行仿真研究,针对摆起控制提出基于经验与能量分析方法.针对旋转式倒立摆实物系统进行实际控制,实验结果表明:提出的控制方法对倒立摆的稳定控制和摆起控制具有很好的效果.     

网络控制系统保性能控制

针对网络控制系统中时延不确定因素,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,网络控制系统对象模型为具有时滞的不确定离散模型.在此模型的基础上,将网络控制系统的保性能控制问题转化为研究时滞的不确定离散系统的鲁棒保性能控制问题.利用Lya-punov理论及线性矩阵不等式(LMI)方法,证明了通过状态反馈控制,使网络控制系统保性能控制的充分条件等价于求解LMI.仿真示例验证了该控制方法的有效性.