信息物理融合系统中恶意软件传播与分岔控制策略

针对恶意软件在信息物理融合系统中传播机理难以描述的问题,利用非线性动力学理论构建其传播动力学模型,并基于稳定性理论和Hopf分岔定理对该模型的复杂动力学行为进行分析.为了控制恶意软件传播所引发的Hopf分岔,根据分岔控制理论设计了一类结合参数调节法与状态反馈法的混合分岔控制策略,并深入研究控制参数对Hopf分岔点位置及极限环幅值的影响.数值仿真结果表明所设计的混合分岔控制策略不仅能够提前或推迟Hopf分岔点,而且可以改变极限环幅值大小,使信息物理融合系统产生预期的动力学行为,实现控制目的,从而有效降低恶意软件的危害.     

Margin optimization algorithm for digital subscriber lines based on particle swarm optimization*

The margin maximization problem in digital subscriber line (DSL) systems is investigated. The particle swarm optimization (PSO) theory is applied to the nonconvex margin optimization problem with the target power and rate constraints. PSO is a new evolution algorithm based on the social behavior of swarms, which can solve discontinuous, nonconvex and nonlinear problems efficiently. The proposed algorithm can converge to the global optimal solution, and numerical example demonstrates that the proposed algorithm can guarantee the fast convergence within a few iterations.     

An Exact Logarithmic-exponential Multiplier Penalty Function

In this paper, we give a solving approach based on a logarithmic-exponential multiplier penalty function for the constrained minimization problem. It is proved exact in the sense that the global optimizers of a nonlinear problem are precisely the global optimizers of the logarithmic-exponential multiplier penalty problem.     

一类非线性系统的局部镇定及吸引域估计

研究了一类非线性系统的局部稳定问题,应用中心流形定理,给出了这类非线性系统渐近镇定的充分条件和系统的吸引域估计.设计出镇定系统的反馈控制律,特别研究了一类平面非线性系统,给出了系统镇定的若干条件.通过实例说明选取控制律应注意的一些问题,给出了多个实例,表明结果的有效性.     

集中式多传感器无极联合概率数据互联算法

针对杂波环境下非线性系统中的多传感器多目标跟踪问题,提出了一种集中式多传感器无极联合概率数据互联算法。该算法中,首先采用无极卡尔曼滤波器实现非线性系统中状态分布的传递,在此基础上应用联合概率数据的思想将单个传感器的量测点迹与航迹互联,最后推广至顺序结构。由于无极卡尔曼滤波器可以获得比扩展卡尔曼滤波算法更高精度的近似,因此能减少非线性模型线性化引起的近似误差对联合概率数据互联概率及状态估计的影响,与基于扩展卡尔曼滤波器思想的顺序多传感器联合概率数据互联算法相比,该算法具有更高的跟踪精度和稳定性,最后通过仿真结果验证了该算法的优越性。     

Robust fault detection and diagnosis for uncertain nonlinear systems

This paper considers robust fault detection and diagnosis for input uncertain nonlinear systems. It proposes a multi-objective fault detection criterion so that the fault residual is sensitive to the fault but insensitive to the uncertainty as much as possible. Then the paper solves the proposed criterion by maximizing the smallest singular value of the transformation from faults to fault detection residuals while minimizing the largest singular value of the transformation from input uncertainty to the fault detection residuals. This method is applied to an aircraft which has a fault in the left elevator or rudder. The simulation results show the proposed method can detect the control surface failures rapidly and efficiently.     

基于正交分解的自适应直扩系统窄带干扰抑制

为了提高对不同窄带干扰的抑制效果,提出一种利用Householder正交分解的QRD-LMS的自适应非线性干扰抑制算法.由于利用了正交分解以及阶数递推结构,使得自适应算法计算复杂度低,与传统LMS算法计算量相当.同时算法具有较小的条件数并且可以取较大的步长,使其稳健性以及跟踪性能明显优于LMS.将窄带干扰建模为多频、自回归过程以及数字窄带信号.仿真结果表明,方法在不同信噪比下,其干扰抑制效果要明显好于归一化LMS算法以及RLS算法.     

基于核岭回归的非线性系统辨识及其应用

利用满足Mercer条件的核函数改进线性岭回归算法,提出一种新的直接优化的非线性核岭回归算法.与SVM算法相比,该方法的特点是通过对二次损失函数的优化计算,简化了不确定参数的数量,而且由于采用直接优化计算,能有效减少建模的时间,提高计算效率.仿真实验结果和对航煤干点的软测量应用结果都验证了该算法的有效性.     

时变时滞系统的灰色预测非线性PID控制

针对时变时滞过程提出一种新的控制结构.在此控制结构中,利用遗传算法自动跟踪系统的时滞变化,由灰色预测模型根据辨识的时滞提前预测出系统的输出,而系统的预测输出与输入的偏差以及偏差变化率为非线性PID控制器的输入.仿真结果验证了这种结构能很好地满足时变时滞系统的快速动态响应和稳定性要求.     

一种基于奇异值分解的非线性滤波新算法

提出一种基于奇异值分解的无导数卡尔曼非线性滤波新算法对UKF算法进行改进.该算法利用奇异值分解作为工具,将原算法中的协方差矩阵进行奇异值分解,可以在一定程度上避免在递推过程中,由于计算误差和舍入误差而引起的协方差矩阵失去正定性,从而导致算法失效的问题.在不降低滤波精度,不增加算法复杂度的前提下,新算法具有很好的数值稳定性.实例仿真结果验证了本方法的有效性.