直接加权优化辨识中未知权重值的迭代选取

对于非线性系统的直接加权优化辨识算法,通过在原线性仿射函数形式中,增加若干关于输入观测 数据序列的线性项来增强逼近非线性。对于增加若干线性项后展开式中的两类未知权重值的选取,分别从理论 和实用上推导出这些未知权重值的选取过程,并明确权重值间的关键和辅助作用。理论上的推导分析可明确增 加的未知权重值在整个逼近非线性系统的目的中起着辅助作用;实用上的推导分析展示了怎样将某些复杂的最 优化问题经过整理变换成常见的最优化问题,从而可利用最基础的优化方法来求解,并分别对理论和实用算法的 收敛性做了必要的证明。最后用仿真算例验证所提方法的有效性和可行性。     

基于双领航者的多AUV协同导航系统可观测性分析

针对双领航自主水下机器人（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉｃｌｅ,ＡＵＶ）协同导航系统编队设计对系统 可观测性的要求,采用非线性系统李导数可观测性分析方法以及矩阵条件数分析理论对基于相对距离量测的双 领航者协同导航方法的可观测性进行了定性和定量分析,得出了系统可观测性大小取决于主从ＡＵＶ 间的距离向 量以及从ＡＵＶ 速度向量之间的相互关系。针对从ＡＵＶ 处于运动、静止两种状态,分别采用扩展卡尔曼滤波技 术对双领航者协同导航算法进行了不同航迹条件下的仿真,对系统的可观测性条件进行了验证。     

高阶非线性系统的神经网络动态面控制

研究了一类非匹配不确定高阶非线性系统的跟踪控制问题。基于自适应增加幂次积分递推设计方 法,利用基神经网络的逼近特性,提出了一种自适应神经网络增加幂次积分动态面设计方法。在每个子系统中, 采用双极Ｓｉｇｍｏｉｄ函数设计期望虚拟控制律,保证了其可导性;引入一阶滤波器,避免了对期望虚拟控制律的微 分。仿真实例表明,所提控制方法能够保证闭环高阶非线性系统的状态量和跟踪误差半全局一致终结有界。     

马尔可夫矩阵修正IMM跟踪算法

传统交互多模型（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌ,ＩＭＭ）滤波算法中,马尔可夫概率转移矩阵参数固定, 切换过程模型概率滞后。基于后验信息修正,扩展了一种在线更新马尔可夫概率转移矩阵的自适应跟踪算法,新 算法克服了原算法只能交互２个模型的局限性。在计算过程中,依据不匹配模型误差压缩率的更新信息,在线调 整先验马尔可夫概率转移矩阵,模型转换过程中更多地利用匹配模型的信息,而减小不匹配模型信息的影响,使 收敛速度得到了提高。最后通过多模交互３个当前统计模型（ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ,ＣＳＭ）验证了所提算法的 有效性。     

面向流程的保障体系集成建模方法研究

保障体系集成建模是对保障体系进行模型验证和分析的基础。以体系工程为基础,提出了面向流程 的体系概念层次关系图,构建了保障体系从使命到工作流程等各个层次的描述模型。基于Ｐｅｔｒｉ网模型与粒子群 算法,通过结构模型与活动模型的有机结合,得到了体系能力集成模型,实现了保障体系各层次模型的集成。在 实际案例中使用这些模型和方法进行了分析、建模,证明了模型和方法的有效性。     

伪谱法求解非光滑最优控制问题的网格优化

伪谱法在求解非光滑最优控制问题时往往需要在迭代计算过程中进行网格优化,以提高对非光滑问 题的适应性。针对现有网格优化方法中分段点收敛至不光滑点速度较慢的问题,提出了分段点最佳化的思想,即 将分段点作为设计变量,根据误差曲线确定最佳分段点可能存在的区间,由求解器确定最佳的分段点位置,从而 提高分段点收敛至不光滑点的速度。算例表明,分段点最佳化的网格优化算法能较大程度地提高伪谱法对非光 滑最优控制问题的求解效率。     

改进的多贝努利滤波检测前跟踪算法

针对传统多贝努利滤波检测前跟踪算法中需要先验已知新生目标随机集的问题,提出一种改进算 法。首先,引入一种新的搜索机制,采用多个贝努利分量在全局范围内搜索新生目标,从而不必对目标的新生过 程进行精确建模。其次,引入一种新的回溯机制,先对每个贝努利分量进行编号,然后对存在概率超过确认门限 的分量进行回溯,从而得到每个目标的完整航迹。最后,引入边缘粒子滤波对多贝努利随机集进行近似,通过降 低采样空间的维度提高采样效率,进而改善滤波性能。实验结果表明,改进算法能够在新生目标随机集未知的条 件下,达到与理想情况接近的性能,因此具有良好的工程应用前景。     

模型驱动的系统体系结构仿真验证研究

在综合电子信息系统（ｃｏｍｍａｎｄ,ｃｏｎｔｒｏｌ,ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ,ｃｏｍｐｕｔｅｒ,ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ,ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅａｎｄｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ,Ｃ４ＩＳＲ）和航天维修等复杂系统建设前,对系统的体系结构进行仿真和验证是降低系统后期开发成本和风 险的有效方法。提出了基于系统体系结构中的活动模型、规则模型、动态模型和数据模型等向统一的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真 模型的映射方法,并基于模型驱动架构中的模型转换技术实现了前者向后者的自动转换,不仅能够提高仿真模型构 造的效率,还能保证仿真模型和体系结构模型的一致性。哈勃太空望远镜维修系统的体系结构仿真验证案例说 明了方法不仅能够验证系统体系结构模型之间的逻辑一致性,还能够对系统体系结构的性能进行有效预评估。     

基于网络编码和中继选择的无码率协作传输

高频谱利用率的协作中继传输设计,是协作通信领域的一个研究难点。针对这一问题,结合网络 编码和中继选择协作,提出了一种新的无码率中继协作传输方案。在传输当前消息块的同时允许传输下个消 息块的部分信息,从而减少所需的传输次数,提高频谱效率。将准静态瑞利衰落信道等效成相应的删除信道, 分析了目的节点译码所需传输次数的概率质量函数和平均传输次数,并与其他无码率传输方案进行了性能 比较。理论分析和仿真结果表明,采用网络编码和中继选择的无率传输系统在传输次数上进一步改善系统 性能。     

一种新的群体智能算法——狼群算法

基于狼群群体智能,模拟狼群捕食行为及其猎物分配方式,抽象出游走、召唤、围攻３种智能行为以 及“胜者为王”的头狼产生规则和“强者生存”的狼群更新机制,提出一种新的群体智能算法---狼群算法（ｗｏｌｆ ｐａｃｋａｌｇｏｒｉｔｈｍ,ＷＰＡ）,并基于马尔科夫链理论证明了算法的收敛性。将算法应用于１５个典型复杂函数优化问 题,并同经典的粒子群算法、鱼群算法和遗传算法进行比较。仿真结果表明,该算法具有较好的全局收敛性和计 算鲁棒性,尤其适合高维、多峰的复杂函数求解。