一种新的求解非线性最小二乘问题的牛顿迭代算法

通过对普通牛顿迭代法的Hessian矩阵添加一个正则化因子,改善迭代过程中Hessian矩阵的病态程度,构造出一种新的求解不适定非线性最小二乘问题牛顿迭代算法,并给出算法迭代步骤,解决了普通牛顿迭代法在迭代过程中其Hessian矩阵秩亏或者严重病态而导致不能收敛的问题,最后,以地基沉降-时间关系预测的泊松模型为例,进行了数值分析实验,结果表明本研究中所提方法是适用的．     

非线性最小二乘问题数值迭代法的统一模型及其不适定性

通过综合归纳在路面模量反算和测量平差等领域中求解非线性最小二乘问题的各种数值迭代解法,建立了非线性最小二乘问题数值迭代法的统一模型．根据不适定问题理论,结合非线性最小二乘问题,定义了非线性最小二乘问题的两种不适定性,对产生这两种不适定问题的现象进行了分析,并给出了实例．结果表明,在NLS问题上使用各种数值迭代解法时,需考虑其迭代过程的不适定问题．     

Adaptive control of active balancing system for a fast speed-varying Jeffcott rotor with actuator time delay

Due to actuator time delay existing in an adaptive control of the active balancing system for a fastspeed-varying Jeffcott rotor, if an unsynchronized control force (correction imbalance) is applied to the system,it may lead to degradation in control efficiency and instability of the control system. In order to avoid theseshortcomings, a simple adaptive controller was designed for a strictly positive real rotor system with actuatortime delay, then a Lyapunov-Krasovskii functional was constructed after an appropriate transform of this sys-tem model, the stability conditions of this adaptive control system with actuator time delay were derived. Afteradding a filter function, the active balancing system for the fast speed-varying Jeffcott rotor with actuator timedelay can easily be converted to a strictly positive real system, and thus it can use the above adaptive controllersatisfying the stability conditions. Finally, numerical simulations show that the adaptive controller proposedworks very well to perform the active balancing for the fast speed-varying Jeffcott rotor with actuator timedelay.     

非线性铁路车辆系统的时间积分算法

研究了铁路车辆系统中存在的非线性因素, 介绍了修正双步长显式法, 给出了该算法的数学表达式。基于简化的非线性车辆系统动力学模型, 利用铁路车辆系统中的5个典型非线性算例, 对比分析了修正双步长显式法、Newmark法、Wilson-θ法、Runge-Kutta法、翟方法和精细积分法, 指出了这些算法在非线性铁路车辆系统中的适用范围。研究结果表明: Newmark法和Wilson-θ法不适用于非线性铁路车辆系统; Newmark法、Wilson-θ法和Runge-Kutta法在包含非线性垂向轮轨力的车辆系统中会产生虚假振荡; 仿真时间为2 s, 时间步长分别为0.4、0.1、0.01 ms时, 修正双步长显式法的耗时分别为0.198、0.829、7.772 s, 在6种算法中耗时最短或较短; 当非线性铁路车辆系统的自由度较大时, 推荐采用修正双步长显式法和翟方法。     

Sliding mode robust fault-tolerant control for uncertain systems with time delay

Considering the modeling uncertainties and external disturbance, a kind of sliding mode robust H∞fault-tolerant control method for time delay system with actuator fault is proposed. The upper-bound of the uncertainties is considered as a known constant, while the upper-bound of the actuator fault is unknown. A sufficient condition for the existence of an integral sliding mode dynamics is given in terms of linear matrix inequality(LMI). A novel adaptive law is given to estimate the unknown upper-bound of faults. On this basis, a type of sliding mode robust H∞fault-tolerant control law is designed to guarantee the asymptotic stability and the H_∞ performance index of the system. Finally, the simulation on quad-rotor semi-physical platform demonstrates the reliability and validity of the method.     

扣索张力的最小二乘修正技术

在动态测试技术中 ,由于频率观测误差特别是弯曲刚度的影响 ,使得计算的扣索张力有误差 .文章介绍了运用最小二乘原理修正频率并对扣索张力精度进行估计 .结果表明 :频率修正正确 ,索力精度高 ,保证了吊装过程扣索的安全     

具有时滞的Kaldor-Kalecki商业周期模型Hopf分支的频域分析

研究了一类具有时滞的Kaldor-Kalecki商业周期模型.首先,将时滞作为分支参数,应用Nyquist准则分析了Hopf分支的存在性;然后,应用频域法和图示Hopf分支定理研究了Hopf分支的方向和周期解的稳定性;最后,对该模型进行了数值仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

含输入时延与通信时延的车辆队列PID控制系统稳定性

针对含输入时延与通信时延的车辆队列PID控制系统,分析了其内部稳定性和队列稳定性,研究了内部稳定的充要条件,求解了完整、精确的时延边界;在内部稳定性分析中,考虑输入时延与通信时延影响下车辆队列PID控制系统为中立型双时延系统的特点,结合Rekasius代换和劳斯表,提出了关于中立算子的系统强稳定充要条件;在此基础上,为了便于PID参数的快速选取,推导了一种形式更为简练的系统强稳定充分条件;在强稳定条件下,基于特征根聚类法求解了系统完整、精确的时延边界;针对具有奇数辆跟随车的车辆队列,推导了无关车辆队列规模的输入时延上界;在队列稳定性分析中,为了保证干扰和误差沿车辆队列向后传播不发散,分析了车间误差传递函数,给出了双时延影响下队列稳定的充分条件。仿真结果表明：在含输入时延与通信时延的分布式PID控制器作用下,车辆队列控制系统可同时保证内部稳定和队列稳定;车间状态误差可在15 s内快速减小并趋近于零;在所有车辆恒速行驶时,车间保持50 m期望安全距离;在领航车以0.5 m·s^-2加速和0.8 m·s^-2减速时,跟随车的速度和加速度随领航车变化,并在领航车速度稳定时一致;车辆队列在不同行驶工况下,由领航车加、减速引起的车间位置误差小于0.2 m,且沿车辆队列向后传播不发散。     

船舶航向非线性系统的输出反馈鲁棒控制

考虑船舶航向控制系统模型中存在非线性, 假设模型参数和外界干扰有界的情况下, 首先利用Lyapunov稳定性理论, 提出了一种状态反馈鲁棒控制新算法的自动舵设计, 进而考虑到实际船舶上, 在进行航向控制时, 并不是所有船舶运动状态都是可测的, 仅有航向是可测的, 采用一种高增益状态观测器对状态进行重构, 提出了输出反馈鲁棒控制自动舵设计。以大连海事大学远洋实习船“育龙轮”为例, 进行了输出反馈鲁棒控制自动舵设计, 并利用Matlab工具箱进行了仿真研究, 结果证明该算法是十分有效的     

Singularly perturbed differential-difference reaction diffusion equations with time delay

A class of differential-difference reaction diffusion equations with a small time delay is considered. Under suitable conditions and by using the method of the stretched variable, the formal asymptotic solution is constructed. And then, by using the theory of differential inequalities the uniformly validity of solution is proved.     

随机时滞Recurrent神经网络的指数稳定性

研究了随机时滞Recurrent神经网络的稳定性，利用Lyapunov函数和Itδ公式，结合矩阵分析技巧，给出了系统均方指数稳定的充分条件，并由此推得随机时滞Hopfield神经网络和随机时滞细胞神经网络的稳定性条件．     

随机时滞Recurrent神经网络的指数稳定性

研究了随机时滞Recurrent神经网络的稳定性,利用Lyapunov函数和It公式,结合矩阵分析技巧,给出了系统均方指数稳定的充分条件,并由此推得随机时滞Hopfield神经网络和随机时滞细胞神经网络的稳定性条件.     

随机选择修理工且修理延迟的可修系统的可靠性分析

研究了可随机选择修理工且修理延迟的可修系统．假定系统的寿命、延迟修理时间和修理时间均为广义指数分布．通过引进补充变量法并利用广义马尔可夫过程和拉普拉斯变换方法求出了系统的可用度、可靠度、维修频度和系统等待修理的概率等重要可靠性指标．     

An improved proportionate normalized least mean square algorithm for sparse impulse response identification

In this paper after analyzing the adaptation process of the proportionate normalized least mean square （PNLMS） algorithm, a statistical model is obtained to describe the convergence process of each adaptive filter coefficient. Inspired by this result, a modified PNLMS algorithm based on precise magnitude estimate is proposed. The simulation results indicate that in contrast to the traditional PNLMS algorithm, the proposed algorithm achieves faster convergence speed in the initial convergence state and lower misalignment in the stead stage with much less computational complexity.     

带时间窗的车辆路径混合遗传算法

基于标准遗传算法, 将每一个染色体与分组信息相结合, 使染色体结构包含有更多信息, 辅以λ-交换局部搜索技术, 构造了一种新的混合遗传算法, 对带时间窗约束的车辆路径问题进行了求解, 并与标准遗传算法的求解结果进行了对比研究, 发现使用混合遗传算法, 总行驶里程为162km, 而使用标准遗传算法, 总行驶里程为182 km。结果表明混合遗传算法的求解结果比标准遗传算法更加接近最优解, 所需的行驶里程缩短, 有效降低运输企业的车辆运行成本。     

带时间窗VRP问题的多智能体进化算法

基于实用性和合理性的角度, 研究了单个配送中心带时间窗的车辆路径问题。以行驶时间最短和客户等待时间最小为目标函数, 以服务时间窗与车辆载质量为约束条件, 建立了双目标优化模型, 采用基于整数编码的多智能体进化算法求解模型, 并将计算结果与利用遗传算法求得的结果进行对比。计算结果表明: 当客户需求点的数量为13, 需求点的服务时间为5min, 车辆最大载质量为3t, 初始智能体个数为49, 最大进化代数为200次时, 经过30次计算后, 采用遗传算法的最差值为121.8min, 最优值为110.3min, 采用提出多智能体进化算法的最差值为113.6min, 最优目标值为103.6min。可见, 采用多智能体进化算法能够获得更高质量的最优解, 而且经过多次反复试验, 最终解的变化不大。     

基于有限测量信息的加权最小二乘法在配电网状态估计中的应用

为了适应测量装置数量受限的配电网控制的需要,提出一种基于有限测量信息的配电网状态估计方法.模型中将区域配电网节点电压幅值和相角作为状态变量,测量节点电量、负荷规划数据分别作为实际测量量和伪测量量,利用加权最小二乘法权重参数的合理配置保证模型的合理性并求解.通过对英国某区域配电网实例仿真计算,结果表明：本文状态估计模型能够根据有限测量量进行网络全节点的状态估计,且平均估计误差满足实际应用要求;同时,定性描述了测量点数量、估计初值与状态估计误差的关系,为进一步探索测量点优化配置和最优状态估计求解奠定基础.     

时滞对高速铁道车辆悬挂系统半主动控制的影响

利用多体动力学技术和联合仿真的方法及半主动开关控制和改进型开关控制中的时滞,对车辆动力学性能的影响进行了仿真分析.结果表明：无时滞理想状态下,半主动控制对车辆横向动力学性能的控制效果明显,且运行速度越高控制效果越好;时滞对车辆横向动力学性能的影响较大,但并非随着时滞的增大而逐渐恶化,而是呈波浪形起伏,当时滞处于100~200 ms和400~500ms范围时,半主动控制效果最差,甚至失效;考虑时滞后,开关控制效果优于其改进型,这与没有考虑时滞因素时结论相反,证实了时滞分析的必要.     

带时间窗车辆路径问题的启发式遗传算法

为了在运输生产中按时间要求合理安排车辆路径, 建立了带时间窗车辆路径问题数学模型, 用启发式遗传算法进行求解。先构造染色体, 产生初始群, 再对其进行优化, 根据个体生存能力的体现进行性能估计, 并计算优化值。运用VisualBasic编写相应计算程序, 设定迭代代数为100, 运算次数为10次, 对有时间窗限制的有1个中心仓库与8个分仓库的实际问题进行求解。模拟结果显示需要3辆车按照3条运输线路进行物流配送服务, 总运行距离为483km, 总运行时间为15.55h, 车辆未出现闲置时间, 且全部仓库得到及时服务。可见启发式遗传算法有效、可行。