ROBUST CONTROL WITH COVARIANCE CONSTRAINT FOR UNCERTAIN SAMPLED-DATA FEEDBACK CONTROL SYSTEMS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｈｏｕｌｄｐｏｓｓｅｓｓｍｕｌｔｉｐｌｅｄｅｓｉｒｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｓｕｃｈａｓｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｔｏｍｏｄｅｌｉｎｇｅｒｒｏｒ．...     

DEADBEAT COVARIANCE CONTROLLER DESIGN FOR SAMPLED-DATA SYSTEMS

ＭＰＬＥＤ－ＤＡＴＡ ＳＹＳＴＥＭＳTX＠霍沛军＠王子栋ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳａｍｐｌｅｄ－ｄａｔａｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｈａｓｒｅｃｅｉｖｅｄｍｕｃｈａｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄｅ－ｓｉｇｎｂｅｃａｕｓｅｏ...     

闭环系统辨识的模型结构检验

对于闭环系统辨识的模型结构检验问题,在预测误差辨识法的前提下,从参数估计的统计特性中推导出两概率模型不确定性边界及最优的输入滤波器形式。概率边界及输入滤波器是基于参数估计的渐近正态分布的方差矩阵,该方差矩阵由采样数据估计而得。根据未知参数的渐近方差矩阵内积形式从概率统计意义上构造模型参数及互相关函数的不确定性边界,从优化的角度推导输入滤波器的选取形式。最后用仿真算例验证本文辨识方法的有效性。     

动态系统故障诊断的未知输入观测器组方法

介绍了动态系统故障诊断的未知输入观测器组方法的原理和设计步骤,对于线性离散定常系统,详细推导了基于矩阵束的克罗内克尔标准形变换的观测器设计算法,所得观测器对于指定故障敏感,对其他未知输入解耦,重复该设计过程,可得到观测器组,实现鲁棒的动态系统故障检测和分离,最后讨论了设计方法的有关问题。     

LARGE SIGNAL DISCRETE-TIME MODEL FOR PARALLELED BUCK CONVERTERS

Introduction　　 In recent years,due to the rapid advances ofcomputer and communication,the power suppliesmust provide high current up to hundreds of am-peres and still have high efficiency and reliability.Under such requirements,multimodule- parallelingstructure is usually used and the load current isequally shared. The practical implementation ofthese distributed converters system is not alwaysstraightforward and various control problems arisebecause of undesirable interaction among subsys-t…     

Angle Estimation in Monostatic MIMO Radar with Low-Complexity Beamspace Unitary ESPRIT

A low-complexity angle estimation method for multiple-input multiple-output (MIMO) radar using beamspace unitary estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) is presented. Reduced-dimensional transformation is firstly utilized as a pre-processing to obtain the reduced-dimensional data matrix, and then a conjugate centrosymmetric discrete Fourier transform (DFT) matrix is employed to map the received data into lower-dimensional beamspace and transforms the complex covariance matrix into a realvalued one. At last, the rotational invariance structure of the real-valued signal subspace is constructed in the beamspace to obtain the estimation of direction of arrival (DOA). Compared with the other ESPRIT algorithms, the proposed method can achieve improved estimation performance with a significantly reduced computational complexity. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

PASSIVE CONTROL FOR A CLASS OF UNCERTAIN TIME-DELAY SYSTEMS

Introduction　　 Control of time- delay systems has been an at-tractive field in control theory and applicationssince the time- delay systems are frequently en-countered in the real world.They are much differ-ent from their non- delay counterparts.For exam-ple,it is well known that the existence of delaysmay degrade the respond of the closed- loop sys-tems,or even induce instability[1] .Hence,theavailable results of non- delay sytems can notbe di-rectly applied to time- delay systems in genera…     

随机时变路网环境下稳健路径选择及实证研究

交通拥挤、天气、突发事故等不确定性因素影响着城市区域之间的路网提供的 连通服务水平.本文对城市片区间道路连通路径选择进行研究.根据随机时变网络描述和 稳健路径选取原则,建立了最优化模型,并采用改进的Dijkstra 算法.通过深圳实例计算, 分析了出发时刻与最短路径行程时间和路段构成之间关系,并与确定性时变路网环境下 进行计算结果对比.结果表明,随机时变路网环境下鲁棒性最优算法选择稳健路径具有合 理性和可行性,可以很好地应用到区域动态连通情况的研究.     

Online Delay—Evaluation Control for Networked Control Systems

This paper presented an evaluation approach of time delays for networked control systems (NCS). An improved scheme based on optimal LQG control was designed to achieve desired performance despite the uncertain delays in the system. The experimental results illustrate the effectiveness of the proposed control design and satisfactory performance of the closed-loop system.     

GPS隧道控制网横向贯通精度估算

以GPS测量的基线向量为观测量，推导出适合GPS隧道控制网横向贯通精度的计算式．经实例验证，忽略观测量协方差的计算结果与严密计算结果非常接近；采用GPS接收机标称精度进行估算，其结果也满足隧道控制网的要求．这种估算横向贯通精度的方法完全适合GPS隧道控制网的测前设计．算例结果表明，影响隧道横向贯通精度的主要因素是两端洞口进洞基线方位角测量的相对精度．     

人工免疫粒子滤波算法估计电动汽车电池SOC

准确预测电池的荷电状态（SOC）对纯电动汽车的安全可靠的运行具有重要意义.标准的粒子滤波算法对锂离子动力电池的非线性特征有一定的适应性,能够对电池的 SOC做出估计.但是在标准粒子滤波运算过程中普遍存在粒子退化现象,导致算法效率和预测精度降低.因此,本文提出一种新的人工免疫粒子滤波算法,将人工免疫算法的原理引入标准粒子滤波算法的粒子更新过程中,对锂离子动力电池SOC的估计进行优化,以提高SOC估计的准确性.利用北京市实际运营的纯电动汽车电池数据,对所提出的电池SOC算法进行实证研究.实验结果表明,相对于标准粒子滤波算法,人工免疫粒子滤波算法能够增加粒子的多样性,具有更好的SOC预测精度和有效性.     

基于特征子序列修正的公交刷卡滞后时间推算

针对一票制公共交通IC卡刷卡系统存在的滞后时间问题,提出基于特征子序列修正的时差匹配推算方法。依托GPS车辆到站信息序列和刷卡聚类序列,分析首末站和中途站站间运行时间分布的差异化特征,分别从两序列中提取大时间差和连续小时间差等特征子序列;利用两种子序列间一对一或一对多的对应关系分别进行初步搜索和二次修正,兼顾匹配过程的效率和精度。将推算流程应用于山西省大同市公共汽车系统,结果显示,抽样车辆的刷卡匹配率均达到99%以上,并且针对不同类型的公共汽车线路具有较强的适应性。     

不确定系统的鲁棒D控制

针对一类范数有界参数不确定线性连续系统,研究了使得闭环系统的所有极点均配置在给定部分扇形区域中的状态反馈控制器设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了不确定线性系统存在鲁棒D控制的充分条件,并利用使两个LMIs同时成立的可行解给出了状态反馈控制器的设计算法和设计步骤.最后,通过一算例验证了结果的正确性和有效性.     

低频GPS数据和交叉口延误下的行程时间估计

为解决低频GPS数据条件下路段行程时间估计误差较大的问题,分析了车辆在道路交叉口影响区域的延误特征,根据两个相邻GPS点跨越一个或多个交叉口,以及跨越的交叉口影响区域內有无GPS点,划分了4种GPS分布类型,并设计了相应类型的基于交叉口延误计算的路段行程时间插值算法.以北京市八角地区实际GPS数据为例验证了本文算法,结果表明:在平峰和高峰时段,用本文算法计算的路段行程时间的平均绝对相对误差不超过14%;与改进插值法相比,平均估计精度提高了7.9%,在交叉口延误时间较大的路段效果更显著.      

基于粒子滤波的跟踪算法研究

在非线性条件下,扩展Kalman 滤波（ EKF）的应用最为广泛。但是,由于它采用了Taylor展开的线性变换来近似非线性模型,因而存在计算量大、实时性差、估计精度低等缺点。粒子滤波（ PF）用一些带有权值的随机样本（粒子）来表示所需要的后验概率密度,并通过这些粒子的加权来估计目标运动的状态,从而得到基于物理模型的近似最优数值解,具有精度高、收敛速度快等特点。通过仿真实验将PF与EKF的性能进行了对比,并且研究了噪声协方差与粒子数对PF的影响。 PF与EKF的对比实验结果表明,在强非线性条件下,PF比EKF跟踪精度更高,误差更低。     

有限快拍下的小尺度矢量阵DOA算法

针对小尺度矢量水听器阵条件下ESPRIT算法目标方位估计精度低、多目标分辨能力弱的缺点,提出了一种基于酉变换的DOA改进算法.该方法无需计算观测数据的协方差矩阵,利用阵列的观测数据及共轭信息构造一中心Hermitian对称矩阵,根据酉变换原理将其转化为实数矩阵并用实值ESPRIT方法估计目标方位.由于利用了观测数据的共轭信息,相当于虚拟增加了阵元个数,改进算法有更高的DOA估计精度和多目标分辨能力,在快拍数与阵元数相当时改进算法比协方差方法有更小的计算复杂度.仿真分析结果证明了算法的有效性.     

基于模糊扩展卡尔曼滤波的轮毂电机驱动车辆纵向速度估计算法

为了获取轮毂电机驱动车辆的纵向速度,设计了基于轮速信号和车身加速度信号的扩展卡尔曼滤波的估计算法,建立了研究对象的离散状态方程和测量方程,并采取不同的扩展卡尔曼滤波器对测量信号进行滤波去噪处理和车辆纵向速度估算.通过模糊控制器,对车速估计滤波器的估算参数进行实时动态调节,实现了估计算法的自适应性.研究结果表明,在路面附着系数为1.00的良好路面上,估算得到的车速和动力学模型输出的实际车速误差小于2%;在路面附着系数为0.25的路面上,最大估算误差小于10%.      

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交通网络设计问题是交通规划理论的一个重要组成部分,即在资金有限且考虑出行者决策行为的情况下,制定最优投资策略.由于人工费、材料费和使用费等的不确定性,路段的修建成本存在不确定性.本文通过改进预算投资约束,应用鲁棒优化的方法同时考虑出行者的路径选择行为,建立路段修建成本不确定的交通网络设计的鲁棒模型,并利用基于割约束的混合整数线性规划算法求解此模型,进而得到一个受修建成本扰动较小的鲁棒最优解.通过算例表明,在修建成本不确定的交通网络设计中,本文提出的鲁棒优化方法可以得到比传统确定性问题更加可靠的解.     

非线性动力系统的鲁棒控制器设计

考虑非线性动力系统的鲁棒镇定问题。应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法提出了新的非线性反馈控制器设计方案。只要不确定性是连续有界的，所提出的控制律将使其闭环系统鲁棒实用稳定或鲁棒渐近稳定。