控制理论与应用杂志

控制论创立六十年

关键词: 控制论  复杂性  必需变异度  2阶控制论  实验认识论  自组织系统  

本文综述控制论提出后它的60年的发展，包括历史遭遇、对哲学引起的变革，并更新它的定义和归纳它的方法论．对目前出现的误解进行分析．对控制论的形成及其奠基人之争发表了看法．最后对控制论的推广、应用及其未来进行了评论．

时变复杂动力学网络的同步控制

关键词: 同步  自适应控制  线性反馈  复杂网络  鲁棒性  

研究时变复杂动力学网络的同步控制问题．假定网络模型中的同步轨迹及耦合配置矩阵、内部耦合矩阵的各元素均有界．当这些界值可以预估或不确定时，分别应用线性反馈控制和自适应反馈控制策略使该网络实现全局同步．通过构造Lyapunovi函数，证明了对于任意初始状态的时变复杂动力学网络模型在相应的控制手段下总可以实现渐近同步．特别是设计的...

基于自适应带宽的快速动态高斯核均值漂移算法

关键词: 均值漂移  高斯核  核密度估计  自适应带宽  

由核密度估计推导获得的高斯核均值漂移算法因收敛速度慢在应用中效率不高．本文提出基于自适应带宽的动态更新改进方法．首先采用空间离散方法对数据集化简，然后引入动态更新机制，每次迭代后将数据集更新到均值点，并将聚集在一起的数据点用一个收敛点表示，同时根据数据集直径的变化，自适应地计算各向异性的带宽参数．实验表明，该方法提高...

检验门限协整模型中的线性协整

关键词: 门限  协整  suplm检验  非线性  非平稳性  

考虑门限协整回归模型中线性的检验问题．在原假设为线性协整的条件下，构造了supLM（suprelnum Lagrange muniplier）统计量，并给出了极限分布．Montecarlo实验研究了SupLM检验的有限样本性能，结果表明SupLM检验不受回归误差的序列相关性影响，也不受广义的自回归条件异方差GARCH（genemlized autoregressive conditional hetemskedastic）的...

具反应扩散混合时滞Cohen-Grossberg神经网络的指数耗散性

关键词: 神经网络  反应扩散  混合时滞  耗散性  

利用扩散算子特性、M-矩阵性质和不等式分析技巧，在不要求神经网络激励函数的有界性、单调性、可微性以及平均时滞有界性的弱保守条件下，研究了一类具有反应扩散混合时滞的非自治Cohen-Gmssbe略神经网络的实不变集、全局指数稳定性和指数耗散性，并给出了相关的充分性条件．文中所使用的方法摒弃了常规构造适当的Lyapunov泛函的方法，克服了Ly...

一类非线性大滞后系统的改进无模型自适应控制

关键词: 伪偏导数  大滞后  无模型白适应控制  

针对工业过程中一类常见的非线性大滞后对象，基于伪偏导数（pseudo-partial-derivative，PPD）的概念动态线性化非线性系统，并利用跟踪-微分器预测系统未来时刻的输出，提出了一种改进的无模型自适应控制（improved model-free adaptive control，IMFAC）算法．通过严格的理论推导，证明了新算法的BIBO稳定性和收敛性．仿真结果验证了该算法的...

时滞离散系统正弦扰动的最优抑制

关键词: 离散系统  时滞  最优控制  正弦扰动  逐次逼近法  

研究状态和控制都含时滞的线性离散系统在正弦扰动下的减振控制问题．首先提出一种变量代换，并利用此代换将原系统转换为不含控制时滞的系统．然后利用逐次逼近法将最优控制问题转化为求解一族无时滞的线性两点边值序列问题．得到的最优控制律由解析的状态反馈，前馈和具有记忆的控制项以及时滞补偿序列的极限组成．通过截取时滞补偿序列的有限...

基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制

关键词: 非线性  广义预测控制  解耦  神经网络  多模型  

针对一类非线性多变量离散时间动态系统，提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法．该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解耦控制器以及切换机构组成．线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界，神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能．切换策略通过对上述...

基于矩阵式变换器的异步电机直接转矩控制策略

关键词: 矩阵式变换器  直接转矩控制  空间矢量调制  

研究一种基于矩阵式变换器的异步电机控制策略，分析了异步电机的直接转矩控制方法和矩阵式变换器的空间矢量调制，给出了在直接转矩控制方案中，矩阵式变换器矢量电压的选择．这一控制策略同时实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电机的直接转矩控制．利用MATLAB仿真平台实现了该控制策略，仿真结果表明：采用这一控制策略的调速系统具有良...

含输入和状态时滞的T-S模糊系统的鲁棒控制

关键词: 不确定性  输入时滞和状态时滞  

针对一类带有输入时滞和状态时滞的不确定模糊系统，讨论了其稳定性和H∞鲁棒控制控制器设计问题．根据“Descriptor form”的Lyapunov-Krasovskii泛函方法，得到的时滞相关稳定性准则，使得所设计的控制器能确保闭环系统渐近稳定．为了使所得的结果具有更小的保守性，同时还设计了一个凸优化算法．仿真结果说明本文所提出方法的可行性和优越性...

非线性关联系统自适应神经网络输出反馈分散控制

关键词: 非线性大系统  神经网络  分散输出反馈控制  积分反推  

针对一类带有完全未知关联项的非线性大系统，提出一种自适应神经网络输出反馈分散控制方法．采用神经网络逼近未知的关联项，因此对关联项常做的假设如匹配条件，被上界函数所界定等不再要求．在神经元输入中采用参考信号取代关联信号，从而成功地避免了对关联信号的微分．保证了闭环系统所有信号半全局一致最终有界，证明了跟踪误差收敛于一个...

径向基函数神经网络的一种两级学习方法

关键词: 径向基网络  两级学习  建模  泛化能力  

建立RBF（radial basis function）神经网络模型关键在于确定网络隐中心向量、基宽度参数和隐节点数．为设计结构简单，且具有良好泛化性能径向基网络结构，本文提出了一种RBF网络的两级学习新设计方法．该方法在下级由正则化正交最小二乘法与D-最优试验设计结合算法自动构建结构节俭的RBF网络模型；在上级通过粒子群优化算法优选结合算法中影响...

基于最优化线性搜索的稳定步态规划方法

关键词: 人形机器人  步态规划  最优化  

提出一种基于最优化线性搜索的方法规划人形机器人的步态．通过对脚踝关节末端轨迹运动的规划和参考零力矩点（ZMP：zero moment point）轨迹的规划，将最优化泛函极值问题转换成为基于非线性约束最优化的问题，将连续空间多变量规划问题转换成为离散空间二维变量规划问题，提出了一套能够在线规划步态的控制算法．该算法的收敛性和稳定性在仿真...

不确定奇异时滞系统的时滞相关型鲁棒H∞弹性控制

关键词: 鲁棒弹性控制  奇异系统  时滞相关型  

讨论了不确定奇异时滞系统的时滞相关型鲁棒弹性控制器设计问题．在一个关于标称奇异时滞系统的新的时滞相关型稳定性判据的基础上给出了一种新的有界实引理（BRL：bounded real lemma）；基于此给出了时滞相关型鲁棒弹性控制器存在的充分性条件，最后通过数值算例说明本文结果的有效性．

跟驰驾驶行为的滑模控制系统建模

关键词: 交通工程  跟驰驾驶行为  滑模控制系统  稳定性  

为量化描述跟驰驾驶行为的特质，即个人意志（即稳速驾驶）与环境干扰（即车辆间距、速度差、加速度差）间的动态调和，剖析了跟驰驾驶行为的“运动跟踪（即跟驰车辆对前导车辆速度、加速度轨迹的跟踪）”特性与“刺激-反应”机理，建立了“刺激-反应”行为模式下跟驰驾驶行为的2阶滑模控制系统模型；通过数学分析验证了本模型控制的跟驰车辆运...

非线性系统的自组织多模型自适应逆控制

关键词: 多模型控制  自组织映射  神经网络  逆控制  自适应控制  

针对离散时间非线性系统，在分析基于自组织映射神经网络的多模型控制方法的基础上，提出了一种自组织多模型直接逆控制方法，并分析了控制误差的有界性．进一步，借鉴参数空间多模型方法的切换-自适应策略，在固定模型的基础上增加一个参数可调节的自适应逆模型，提高了稳态控制性能．仿真实例表明。对于变化较快的信号，自组织多模型直接逆控...

双输入单输出潜遗传变论域模糊控制算法及其收敛性

关键词: 模糊控制  变论域  模糊逻辑  模糊推理  收敛性  伸缩因子  潜遗传  

研究了一种变论域模糊控制算法及其收敛性问题．首先，针对常见的双输入单输出模糊控制器，提出了一种新型的潜遗传变论域模糊控制算法，通过使用模糊单值转换函数，简化了新算法推理后件的变论域操作，显著地减少了计算量．然后，从理论上证明了新算法的收敛性．最后，为了验证算法的有效性，本文将新算法和已有的两个典型算法做了倒立摆实验对...

铅锌烧结过程质量产量的智能集成优化控制

关键词: 质量产量预测模型  优化控制模型  模糊聚类算法  遗传混沌算法  集成优化控制  

针对铅锌烧结过程具有大滞后、多约束的特点，建立烧结块质量产量神经网络预测模型和优化控制模型，提出一种融合聚类搜索粗优化和混沌遗传细优化的智能集成优化控制方法．首先采用模糊聚类算法进行优化样本查询，所得结果作为问题的次优解；然后采用最优保存对简单遗传混沌算法进行二次优化，求取问题的最优解；最后对智能集成方法进行实际验证...

一类切换线性奇异系统的H∞控制

关键词: 切换系统  奇异系统  状态反馈  动态输出反馈  线性矩阵不等式  

研究一类由任意有限多个奇异子系统组成的切换奇异系统的状态反馈和动态输出反馈H∞控制问题．利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术，给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件，并设计了相应的子控制器和切换策略．分别采用矩阵变换和消元法，将矩阵不等式分别转化为一组线性矩阵不等式（LMIs）．数值算例说明了所提方法的有效性和可行性...

基于划分的蚁群算法求解货物权重车辆路径问题

关键词: 车辆路径问题  货物权重  蚁群算法  

考虑单产品分销网络中的车辆路径问题（VRP：vehicle routing problem）．与以往诸多研究不同的是，建立了一种带货物载重量的VRP模型（weighted VRP），即车辆在两个顾客之间行驶时的载重量也作为影响运输费用的一个因素考虑．因此，需求量较大的顾客拥有较高的车辆运输优先权．在分析了问题性质的基础上，提出一种基于划分策略的蚁群算法PMMAS...

模糊神经网络的结构自组织算法及应用

关键词: 自组织  模糊神经网络  预测模型  污水处理  

提出了一种新的模糊神经网络自组织算法，该算法能够基于输入输出数据自动进行结构辨识和参数辨识．首先采用一种自组织聚类方法建立起网络的结构和各参数的初值，然后采用监督学习来优化网络参数．通过对非线性函数逼近的分析，证明了该自组织算法的有效性，并与其他算法作了比较．最后，以某污水处理厂的实际运行数据为对象，应用该模糊神经网...

三峡工程两坝联合通航调度的混合模拟退火算法

关键词: 三峡工程  联合通航调度  多目标规划  模拟退火  

对三峡大坝和葛洲坝的一共5座船闸进行统一的船舶通航调度管理，是提高长江三峡水域航运能力的关键．然而其优化调度算法还缺乏必要的研究．本文首先提出了该问题的混合整数非线性规划模型，在实际通航调度环境中，该模型属于强NP-hard复杂度的大规模组合优化问题，因此设计了一种混合模拟退火算法来搜索次优化调度方案，该算法将解分解为闸次时...

永磁型无轴承电机悬浮系统的H∞鲁棒控制

关键词: 鲁棒控制  永磁型无轴承电机  悬浮系统控制  转子磁场定向控制  

为了提高永磁型无轴承电动机悬浮系统的稳定性和抗干扰能力，从运行原理出发，对悬浮系统提出了基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制．通过选取适当的灵敏度和补灵敏度加权函数，设计了H∞控制器．应用该控制器实现了基于转子磁场定向控制的永磁型无轴承电机悬浮控制系统．仿真结果表明，所提出的H∞控制器具有良好的抗干扰能力和鲁棒稳定性，性能优于...

数据协调中测量数据方差-协方差估计及过失误差序列补偿算法

关键词: 数据协调  q矩阵  空间冗余  过失误差  

数据协调测量误差的方差-协方差矩阵（也称Q矩阵）通常是由操作人员根据仪表的精度事先给定的，由于没有考虑仪表精度的变化，很可能会造成数据的不一致或不准确．基于空间冗余的约束残差，本文提出了一种测量方差-协方差Q矩阵的估计方法，有效地减少了对Q矩阵先验知识的依赖．针对常见非线性或双线性问题，提出了估计方法的应用方案，并给出了...

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应轨迹线性化控制

关键词: 非线性控制系统  轨迹线性化控制  鲁棒自适应控制  

针对一类不确定非线性系统，研究了一种新的鲁棒自适应轨迹线性化控制方案．利用径向基神经网络的在线逼近能力以及被控对象分析模型的有用信息设计一种径向基神经网络干扰观测器来估计系统中存在的不确定性．观测器输出用于设计补偿控制律抵消不确定性对系统性能的影响，鲁棒自适应控制律用于克服逼近误差．采用Lyapunov方法严格证明了在自适应...

结构主动控制系统的鲁棒策略

关键词: 结构主动控制  鲁棒策略  不确定性  

针对目前大多数结构主动控制算法没有考虑结构不确定因素的特点，本文以主动质量阻尼器（AMD：active mass damper）Benchmark结构试验系统为研究对象，提出适合于工程应用的、基于H∞控制理论的主动控制方法．文中建立了主动控制结构的试验系统，根据系统辨识方法得到的面向控制的数学模型，设计TAMD主动控制系统的反馈连接结构，同时对H∞控制...

舰载红外警戒系统的单站多目标数据关联与滤波算法

关键词: 红外警戒系统  纯方位跟踪  关联合概率数据关联  交互多模型  

针对舰载红外警戒系统和所观测目标的特点，本文提出一种单站被动式跟踪系统的关联滤波算法．首先选取极坐标系建模使系统方程得到简化，然后基于启发式规则进行航迹起始，并给出纯角度域下的联合概率数据关联算法（JPDA），接着分析变量在角度域的变化规律，结合实际对算法进行修正从而完成交互多模型（LMM）的跟踪滤波．不同的仿真场景被给出...

基于一种FGA-ANFIS技术的DMFC温度建模和控制

关键词: 直接甲醇燃料电池  自适应神经模糊推理系统  模糊遗传算法  

为了提高直接甲醇燃料电池（DMFC）的发电性能，采用自适应神经模糊推理技术（FGA-ANFIS）对电池的工作温度进行建模与控制．首先，基于实验的输入输出数据建立了DMFC电堆温度的自适应神经模糊辨识模型，避开TDMFC电堆的内部复杂性．然后，将训练好的网络模型作为DMFC控制系统的参考模型，采用一种改进的模糊遗传算法对神经模糊控制器的参数和模...

第6届全国技术过程故障诊断与安全性学术会议征文通知

一类时滞不确定随机系统的鲁棒控制的新方法

关键词: 随机稳定  不确定  时滞  线性矩阵不等式  

针对一类不确定含输入控制时滞的随机系统，提出了一种新的时滞相关鲁棒控制设计方法，利用线性状态变换、构造Lyapunov-Krasovskii泛函，在线性反馈控制律的作用下，获得了闭环系统依赖于时滞的稳定性条件．所得结论以线性矩阵不等式的形式表示．最后通过数值例子说明该方法的有效性．

自校正解耦信息融合Wiener状态估值器

关键词: 多传感器信息融合  解耦融合  辨识  噪声方差估计  自校正wiener状态估值器  

对含未知噪声方差阵的多传感器系统，用现代时间序列分析方法，基于滑动平均（MA）新息模型的在线辨识和求解相关函数矩阵方程组，可得到估计噪声方差阵估值器，进而在按分量标量加权线性最小方差最优信息融合准则下，提出了自校正解耦信息融合Wiener状态估值器．它的精度比每个局部自校正Wiener状态估值器精度高．它实现了状态分量的解耦局部Wi...

基于粗糙集和神经网络集成的贷款风险5级分类

关键词: 粗糙集理论  神经网络  贷款风险  分类  

建立了粗糙集与神经网络集成的贷款风险5级分类评价模型，该模型首先利用自组织映射神经网络离散化财务数据并应用遗传算法约简评价指标；基于最小约简指标提取贷款风险5级分类判别规则以及对BP神经网络进行训练；最后使用粗糙集理论判别与规则库匹配的检验样本风险等级，使用神经网络判别不与规则库任何规则匹配的检验样本风险等级．利用贷款企...

网络化控制系统的时延观测器设计及其状态反馈控制

关键词: 网络化控制系统  时延观测器  状态反馈  分离性原理  

研究了一种网络化控制系统，其输出时延和控制时延均大于采样周期，且控制时延服从已知随机分布．基于现今值观测器原理，采用设置缓冲区和带有时戳的传感数据传输方法，给出了一种具有时延补偿功能的时延观测器，并证明了在系统可观的条件下可实现观测器极点的任意配置．之后，基于该观测器设计了状态反馈控制系统，并证明了复合系统的分离性原...

自主移动机器人的室内结构化环境地图创建

关键词: 同时定位和地图创建  自主移动机器人  扩展卡尔曼滤波器  直接位姿控制模型  一致性地图  

定位与地图创建是自主移动机器人领域研究的重要课题．本文阐述了一种以扩展卡尔曼滤波算法为主要框架，运用直接位姿控制模型描述机器人运动的算法，实现了机器人在室内结构化环境中的同时定位和地图创建．仿真与实验结果表明，里程计信息无法满足定位和创建环境地图的要求，本文算法则能够实现机器人的精确定位，并生成满足一致性要求的地图．

多峰函数优化的生境人工鱼群算法

关键词: 人工鱼群算法  多峰函数优化  小生境技术  模拟退火  

针对人工鱼群算法在多峰问题寻优时难以找到全部最优解及精度不高的问题，提出了一种基于生境人工鱼群算法的多峰问题优化算法．该算法融合了模拟退火、小生境技术的思想，并加入了变异算子和自动生成合适小生境半径机制．通过对几种典型多峰函数的测试，表明该算法不仅能有效、精确找出多峰问题的全局和局部所有最优解，而且无需预先设置小生境...

交直流混合输电系统的新型无源性调制

关键词: 交直流输电系统  直流调制  无源性  

交直流混合输电系统的动态响应性能直接影响电力系统的稳定性．为提高系统的动态响应速度和控制器的鲁棒性，本文基于无源性理论从具体结构出发，设计了直流输电系统的无源性调制控制器．以交直流并联的两机系统为研究对象，对系统的输入输出进行重构，并对系统的无源性进行验证．根据稳定性和无源性之间的关系，设计出反馈控制规律．对两种不同...

一类复杂非线性系统的模糊控制

关键词: 自适应模糊逻辑系统  非线性系统  不确定性  时延  跟踪控制  

针对一类复杂非线性系统，把模糊T-S模型和自适应模糊逻辑系统结合起来，提出了一种跟踪控制方案．首先，应用模糊T-S模型对非线性系统建模，设计观测器用来观测系统状态：其次，应用基于权值、中心和宽度3个参数可调节的自适应时延模糊逻辑系统补偿器来消除建模误差和不确定性．文中证明了闭环系统满足期望的跟踪性能．示例仿真结果表明了该方...

碱赤泥浆流量的非线性智能PID控制

关键词: pid控制  神经网络  非线性补偿  碱赤泥浆流量  

在生料浆配料过程中，碱赤泥浆的流量直接影响着生料浆的各项工艺指标．针对碱赤泥浆流量的非线性和不确定性，本文提出了基于非线性补偿的智能PID控制方法．基于非线性补偿的智能PID控制器由常规PID控制器和非线性动态补偿两部分组成，利用极点配置方法设计常规PID控制器，利用神经网络对碱赤泥浆流量对象中的非线性部分进行逼近并在控制器中进...

冷带轧机厚控系统自适应鲁棒输出反馈动态控制器设计

关键词: 冷带轧机  厚度控制系统  鲁棒输出反馈动态控制  自适应控制  不确定系统  

冷带轧机厚控系统可被认为是一个受外界干扰的线性不确定时滞系统．本文首先设计了标称系统下的鲁棒输出反馈动态控制器，以改善闭环系统的动静态性能；其次，在系统不需要满足不确定性匹配条件的情况下，将参数和外部扰动不确定性综合考虑，应用Lyapunov稳定性理论设计了系统不确定性上界参数的自适应估计器和系统的自适应控制器，保证了闭环系...

基于灰色神经网络的烧结矿碱度组合预测

关键词: 灰色模型  神经网络  组合预测模型  烧结矿  碱度  

针对钢铁生产过程中烧结矿碱度检测的难题，利用灰色预测的GM（1，1）模型与BP神经网络进行组合，建立了灰色神经网络的烧结矿碱度组合预测模型，选取10个与矿碱度有关的输入变量，对这些变量分别进行灰色GM（1，1）预估，再进行BP神经网络预测，获得烧结矿碱度预测结果，仿真结果的相对误差小于0．005％．