MODELING OF NONLINEAR SYSTEMS BY MULTIPLE LINEARIZED MODELS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｌｍｏｓｔｅｖｅｒｙｌｉｎｅａｒｏｆｎｏｎｌｉｅａｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃｅｎｔｅｒｓａｒｏｕｎｄａｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌ,ｗｉｔｈｒｅａｌｌｉｆｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｂｅｉｎｇｕｓｕａｌｌｙｎｏｎｌｉｎｅａｒ．Ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｃｏｕｌｄｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒ－ｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｆｉｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｓａｌ－ｗａｙｓｌｅａｄｔｏａｒｅｌａｔｉｖｅｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙｉｎｔ…     

Multiple models direct adaptive controller for a stochastic non-minimum phase system

For a stochastic non-minimum phase multivariable system, a multiple models direct adaptive controller is presented. It is composed of multiple fixed models with two adaptive models. The fixed models are used to cover the region where the system parameters jump and improve the transient response, while another two adaptive models are used to guarantee the stability. Utilizing generalized minimum variance design method, it adopts the stochastic system estimation algorithm with optimal controller design method to identify the controller parameter directly. Finally, the global convergence is given. The simulation proves the effectives of the controller proposed.     

一种新的CMAC自学习控制器

本文通过分析ＣＭＡＣ神经网络的学习机制和连续搅拌反应釜的结构,提出了一种自动选择学习率的ＣＭＡＣ自学习控制方法。给出了自学习控制器的结构和算法。并以连续搅拌反应釜模型为对象进行了仿真研究。这种网络每次学习少量参数,算法简单。仿真结果表明所提出的控制器优于传统的ＰＩＤ控制器。     

基于计算智能的高压直流输电系统自适应控制

HVDC系统的常规控制普遍采用PI控制策略,该策略是基于固定增益的稳定运行状态进行控制器设计的.由于HVDC系统的响应随运行状态的变化而改变,使得PI控制器的性能很难实现最优.本文基于计算智能理论(Computational Intelligence,CI),将粗糙集理论与粒度计算技术相结合,提出了一种新型的高压直流输电自适应控制器,该控制器可根据HVDC系统运行参数的动态变化对增益大小进行调节,从而使系统的控制性能得到优化,仿真试验结果证明了这一结论.     

一种基于交通流模式的扇区运行容量计算方法

扇区容量是空中交通运行管理的基础性参数,目前主要通过管制员工作负荷来评估,由于主观性强、时效性差,只能应用于战略流量管理中.本文尝试从实际雷达数据出发,建立一种新的扇区运行容量计算方法.首先,通过分析雷达数据及交通流特性,将扇区交通流按一定原则划分成5 种标准模式,然后利用DTW算法对选取测试序列进行模式匹配,最后统计该模式下扇区最大流量,并定义其为扇区的容量值,从而求出扇区的运行容量.该方法克服了从分析管制员工作负荷入手的主观容量评估面临的障碍,有望成为支持新一代空管系统基于性能运行的关键技术.     

交流变频调速系统的智能控制

本文基于智能控制思想，引入了特征信息空间、行为空间、多模混合控制规则集等概念，提出了一种多模混合智能控制结构，用于8098单片机实现的转差频率控制交流变频伺服系统，取得了良好的应用效果。     

ICA based speckle filtering for target extraction in SAR images using adaptive space separation

A novel approach based on independent component analysis (ICA) for speckle filtering and target extraction of synthetic aperture radar (SAR) images is proposed using adaptive space separation with weighted information entropy (WIE) incorporated. First the basis and the independent components are respectively obtained by ICA technique, and WIE of the image is computed; then based on the threshold computed from function T-WIE (threshold versus weighted-information-entropy), independent components are adaptively separated and the bases are classified accordingly. Thus, the image space is separated into two subspaces: "clean" and "noise". Then, a proposed nonlinear operator ABO is applied on each component of the 'clean' subspace for further optimization. Finally, recovery image is obtained reconstructing this subspace and target is easily extracted with binarisation. Note that here T-WIE is an interpolated function based on several representative target SAR images using proposed space separation algorithm.     

泊位-岸桥联合分配模型的模拟植物生长交替进化算法

为了综合优化集装箱码头泊位和岸桥联合分配计划, 分析了二者的相互独立性和系统关联性; 利用相互独立性, 分别针对泊位和岸桥分配建立了以平均在港时间和作业成本最小为目标的2个优化子模型; 利用系统关联性, 构建了泊位-岸桥联合分配的约束条件, 将2个子模型紧密联系在一起, 建立了完整的泊位-岸桥联合分配模型; 分析了联合分配模型的特点, 设计了模拟植物生长交替进化算法求解模型, 利用基于模拟植物生长算法的交替进化算子对种群中每个个体的2个目标进行交替优化, 进而实现种群进化, 通过算法框架实现非支配解筛选, 经多次种群进化和非支配解筛选, 获得泊位-岸桥联合分配的Pareto满意解集; 针对大连港集装箱码头3d中共计31艘真实到港船舶的泊位-岸桥联合分配计划进行优化计算, 并与多目标遗传算法的计算结果进行对比。计算结果表明: 共获得13个满意解, 船舶平均在港时间为7.47~9.44h, 使用岸桥次数为85~96台, 作业总成本为20.868~21.114万元; 与多目标遗传算法相比, 进化算法的运算速度提高了6.07%, 所得非支配解的数量增加了4个, 增加幅度为30.76%, 且计算结果更趋近于Pareto前沿, 联合分配计划优化程度较高。可见, 采用模拟植物生长交替进化算法能够最大限度地保持种群进化过程中个体的独立性, 获得更多的非劣解, 且交替进化的方式能够使结果更逼近Pareto前沿。      

Improvement and Realization of Neuron PSD Control in Servo-Control System

Neuron PSD (proportion, sum and differentiation) controller has the ability of on-line change of weights to reach the purpose of regulating parameters of PID using neuron‘s self-studying and self-organization and the change of controlled plant, which overcomes the disadvantages of affecting a conventional PID‘s accurate regulation because of the change of load, model and non-linearity. LF2407 DSP can reach the purpose of parallel running by using multi-sets of bus. So it can greatly increase operation speed and offer a set of flexible instruction system.The realization of PSD control on DSP can build an ideal electrical machine controller.     

营运车辆驾驶人驾驶适应性检测标准

使用日本警察厅开发的CRT驾驶适应性综合检测仪和长安大学交通运输部人-车-环境系统安全重点实验室研制的驾驶适宜性检测设备,对江苏省内963名专职营运车辆驾驶人的感知能力、判断能力和操作能力等各项指标进行检测,综合运用独立样本t检验、单因素方差分析、K-均值聚类分析和因子分析等方法,确定了驾驶适应性检测指标体系及各单项指标值和综合指标值,制定了江苏省营运车辆驾驶人驾驶适应性检测标准.     

无级变速汽车液力变矩器工作策略

为了提高无级变速汽车液力变矩器工作的燃料经济性,确定了液力变矩器锁止、解锁的合理条件。为了提高液力变矩器解锁时的工作效率,利用无级变速器速比调节功能,设计了PID控制器,使得发动机-液力变矩器始终工作在最佳经济区域。为了减少液力变矩器锁止时的冲击,以允许冲击度范围内滑磨功最小与发动机稳定运转2个原则,提出了锁止离合器接合的控制策略,设计了以冲击度和发动机转速差为输入量的模糊控制器。两种不同锁止情况试验结果表明:急加速(1.92 s)比缓加速(1.38 s)延长了接合时间,因此,利用控制策略能够保证锁止离合器接合平稳和发动机的稳定运转。     

工作时间具有模糊性时的可靠性分析方法

本文应用模糊数学的基本概念和方法,将清晰工作时间拓广到模糊工作时间,将普通 事件拓广到模糊事件,将普通可靠性拓广到模糊可靠性,导出了模糊可靠性常用指标 的计算公式,建立了不可修复系统的模糊可靠性数学模型。      

带内外边界约束的平面点集Delaunay三角剖分

算法首先将离散点与约束边界点一起进行Delaunay三角剖分,形成初始Delaunay三角网,然后将约束边界上的各条约束线段通过局部更新依次嵌入已有的三角网,最后再删除多余的三角形,从而得到带内外边界约束的平面点集Delaunay三角剖分.     

基于PSO算法的磁浮系统PID控制器优化与评价

为了改善磁浮系统的非线性和不稳定性特点,利用微分几何方法将两个不同结构的非线性子系统转化为两个相同结构的线性子系统,设计了基于标准粒子群算法的比例积分微分控制器.从固定惯性权重、线性递减惯性权重和线性微分递减惯性权重中,选出适合电磁铁1和电磁铁2的固定惯性权重,得到电磁铁1控制器的固定惯性权重参数C为0.5,电磁铁2控制器的固定惯性权重参数C为0.49,并且通过建立模糊综合评价模型得出优化后的电磁铁1和电磁铁2的控制器抗干扰的能力是好,且好的隶属度皆为0.561 9.实验结果表明,优化后的磁浮系统具有较好的鲁棒性.      

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…     

螺旋桨直流发电机模拟装置控制器中的按键处理程序

本文采用LPC2114内部定时器延时,应用C++语言中面向对象的程序设计方法解决延时不占CPU机时和多个按键处理软件重用性的问题,使按键处理程序更为简捷和高效.该方法已应用于螺旋桨的直流发电机模拟装置的控制器中.实验证实控制器能够快速、准确地响应用户按键输入,极少出现因按键抖动造成系统错误响应的现象,取得较好的实用效果.     

Research on Multi-Objective Real-Time Optimization of Automatic Train Operation (ATO) in Urban Rail Transit

The determination and optimization of Automatic Train Operation (ATO) control strategy is one of the most critical technologies for urban rail train operation. The practical ATO optimal control strategy must consider many goals of the train operation, such as safety, accuracy, comfort, energy saving and so on. This paper designs a set of efficient and universal multi-objective control strategy. Firstly, based on the analysis of urban rail transit and its operating environment, the multi-objective optimization model considering all the indexes of train operation is established by using multi-objective optimization theory. Secondly, Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) is used to solve the model, and the optimal speed curve of train running is generated. Finally, the intelligent controller is designed by the combination of fuzzy controller algorithm and the predictive control algorithm, which can control and optimize the train operation in real time. Then the robustness of the control system can ensure and the requirements for multi-objective in train operation can be satisfied.     

变刚度和阻尼半主动悬架的模糊控制研究

为提高车辆的乘坐舒适性,建立了一种新型的四自由度的变刚度和阻尼半主动悬架模型。根据模糊控制理论,设计了两种适用于此模型的模糊控制器:常规模糊控制器和变论域模糊控制器。在MATLAB/SIMULINK仿真软件中建模,以积分白噪声随机路面输入作为激励,对被动悬架模型、常规模糊控制和变论域模糊控制的半主动悬架模型进行了仿真。仿真结果表明,与被动悬架相比,变刚度和阻尼半主动悬架能够有效降低车身垂直加速度和车身俯仰角加速度,有效地提高了车辆的乘坐舒适性。同时还表明,悬架的变论域模糊控制的减振效果优于常规模糊控制的。     

Nonlinear and Variable Structure Excitation Controller for Power System Stability

A new nonlinear variable structure excitation controller is proposed. Its design combines the differential geometry theory and the variable structure controlling theory. The mathematical model in the form of ＂an affme nonlinear system＂ is set up for the control of a large-scale power system. The static and dynamic performances of the nonlinear variable structure controller are simulated. The response of system with the controller proposed is compared to that of the nonlinear optimal controller when the system is subjected to a variety of disturbances. Simulation results show that the nonlinear variable structure excitation controller gives more satisfactorily static and dynamic performance and better robustness.     

基于改进模糊PID-Smith控制器的高速动车组停车方法

为解决动车组制动过程中电制动与空气制动切换时控制模型参数变化和空气制动延时大的问题, 以提高动车组停车的精确性, 提出了一种改进模糊PID-Smith控制器; 通过分析动车组制动过程中单个车厢的力学模型, 考虑列车制动过程的特点, 建立了关于运行速度和制动力的二阶纯延时传递函数; 将离散化的二阶纯延时传递函数与单个车厢的力学模型结合, 建立了动车组多质点控制模型, 并分析了该控制模型的特点; 提出了一种改进的模糊PID-Smith控制器, 通过引入Smith预估控制器解决了动车组制动过程中空气制动系统延时大的问题, 使用递推最小二乘法在线辨识了模型参数, 以解决动车组制动过程中电制动切换到空气制动时的模型参数变化问题; 采用模糊PID控制器代替Smith预估控制器中的PID部分, 解决了PID参数整定难和鲁棒性差的问题; 采用MATLAB软件对CRH380A型高速动车组进行仿真, 在不同进站速度、不同减速度和不同程度干扰下, 使控制器控制动车组跟踪设定速度, 并与模糊PID控制器的结果进行对比。仿真结果表明: 改进模糊PID-Smith控制器得到的动力单元速度与其设定速度的误差在0.4 km·h-1以内, 而模糊PID控制器的误差在1.0 km·h-1以内; 采用提出控制器得到的停车误差在0.3 m以内, 而模糊PID控制器的停车误差在1.5 m以内; 提出的控制器满足高速动车组运行过程中停车误差小于0.3 m的要求。