2019, 11(4):367-372. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.001 CSTR:
摘要:本文考虑了领队车控制输入未知的情况,提出一种多车辆纵向协作控制方法.首先,通过采用精确反馈线性化技术,得到了线性的车辆的动力学模型.然后,采用双向领队跟随通信策略,基于邻居车辆的状态信息,为每辆跟随车设计分布式控制律.考虑在领队车输入有界的情况下,提出了一种有效的多车辆协作控制算法,能够保证多车辆系统以最大的收敛速率达到内部稳定.最后,仿真结果展示了所提出控制器设计算法的有效性和优越性.
2019, 11(4):373-379. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.002 CSTR:
摘要:针对带有非线性动态的高阶多智能系统,本文提出了基于观测器的一致性和自适应控制算法.在一致性算法中加入了历史信息,并且参数增益采用自适应律控制的策略.利用Lyapunov函数、稳定性理论、图论和线性矩阵不等式技巧,得到多智能体系统一致性的充分条件.最后通过数值仿真结果验证该算法的有效性.
2019, 11(4):380-389. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.003 CSTR:
摘要:本文研究了基于事件触发和欺骗攻击的多智能体一致性问题.为了降低智能体间无线通信网络负载,本文引入事件触发机制来减少智能体之间通信的冗余数据传输量.由于智能体间无线通信网络易遭受网络攻击,因此考虑无线通信网络环境下欺骗攻击的影响,建立了一类基于事件触发和欺骗攻击的多智能体系统数学模型.基于此模型,通过利用Lyapunov稳定性理论、多智能体一致性理论和线性矩阵不等式技术分别给出多智能体一致性控制的稳定性条件和控制器设计算法.最后,通过仿真算例验证了所提出设计方法的有效性.
2019, 11(4):390-397. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.004 CSTR:
摘要:本文研究了一种能够独立控制位置和姿态的可倾转四旋翼飞行器,在建立了系统动力学模型的基础上,针对可倾转四旋翼飞行器系统存在的强输入非线性问题,采用了非线性分离策略,构造中间控制量,将该强非线性系统分离为线性动态环节和非线性静态环节,并仅针对线性动态环节设计了计算量小、易于硬件实现的线性二次型调节器(LQR),然后再通过反解输入非线性环节将中间控制量分配到实际的控制量——旋翼倾转角和电机转速.仿真实验结果表明,基于非线性分离策略设计的LQR飞行控制器能够实现对可倾转四旋翼稳定控制,很好地独立追踪位置和姿态期望.
2019, 11(4):398-403. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.005 CSTR:
摘要:本文将事件激发和非周期间歇牵制控制进行有机结合,分析了一般线性复杂网络的全局同步问题.通过设计事件激发条件和受控节点选择规则,使受牵制控制节点集在满足一定条件下实现更新,从而不仅极大提高网络实现同步的效率,而且避免现有研究中受控节点集随机选取导致保守性.构造简单的Lyapunov函数,应用稳定性理论和微分不等式,经过严格的数学理论分析得到了使该网络达到渐近指数同步的充分条件,同时也证明了受牵制节点集不可能在有限时间内进行无限次快速切换.
2019, 11(4):404-408. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.006 CSTR:
摘要:本文研究了两个复杂动态网络间的固定时间混合外部同步问题.基于固定时间稳定性理论,采用合适的控制器,实现了两个复杂网络之间的固定时间混合外部同步.最后,通过数值模拟验证了该控制方法的有效性和可行性.
2019, 11(4):409-413. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.007 CSTR:
摘要:本文利用非连续的控制协议,研究了多智能体系统的有限时间一致性与固定时间一致性问题.基于集值映射、微分包含以及Lyapunov稳定性理论,在统一的框架下,给出了多智能体系统达到有限时间一致性和固定时间一致性的判别准则.通过数值仿真,验证了所给协议的有效性.
2019, 11(4):414-420. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.008 CSTR:
摘要:在现实生活中,很多复杂的系统不是由单个网络来表示,而是由一组相互依赖的网络系统来表示的.本文研究了具有随机扰动和混合时滞的两层异质网络的对应节点的同步控制问题.基于随机微分时滞方程的LaSalle不变原理和Lyapunov稳定性理论,采用牵制控制方法,对部分节点实施控制,给出了实现同步的充分条件.为了降低反馈控制的增益,结合自适应控制的方法,进一步弱化了两层异质网络实现同步的条件.最后,通过数值仿真,验证了理论结果的有效性.
2019, 11(4):421-427. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.009 CSTR:
摘要:为解决目前交通分配中存在的不确定性问题,基于Wardrop用户平衡原理,利用起讫点(OD,Origin Destination)估计方法和Beckman交通分配模型,建立了一种交通分配不确定性计算方法.该方法分别以不同置信水平下的OD估计结果的上下限为输入量,然后利用Frank-Wolf算法求解交通分配模型,得到不同置信水平下的路段流量区间,以此量化交通分配问题中的不确定性.以南京市区域路网为研究对象进行案例分析,并采用宽度流量比R和无效覆盖率(Kickoff Percentage,KP)对模型结果进行评价,结果表明该方法可以得到路段流量的置信区间,量化交通分配的不确定性.
2019, 11(4):428-434. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.010 CSTR:
摘要:本文主要讨论了一类在参数不匹配之下带有多个传输时滞与泄露时滞的分数阶忆阻器神经网络的拟同步问题.首先,给出了时滞线性反馈控制器;然后,根据分数阶微分包含、集合值映射理论和分数阶微分不等式理论等,得出了主从系统达到拟同步所满足的条件以及所对应的误差边界;最后,给出了一些数值模拟验证所得结论的有效性.
2019, 11(4):435-439. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.011 CSTR:
摘要:本文研究了多切换模式下混沌系统的有限时同步控制问题.针对多个不同阶实变量混沌系统,研究了其多切换同步行为,给出了有限时多切换组合同步的定义,进而,在给出误差系统的基础上,设计了一类实现快速同步的有限时控制方案,并给出了误差系统有限时稳定的充分条件.最后,仿真结果表明所设计控制方案具有快速收敛性,较好地验证了有效性.
2019, 11(4):440-445. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.012 CSTR:
摘要:本文研究了具有遗忘时滞的静态神经网络的H∞状态估计问题.首先降低了时变时滞可微的条件,然后通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,设计保H∞性能的状态估计器,使得误差系统实现全局渐近稳定.最后,借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱进行数值仿真,验证了结论的有效性.
2019, 11(4):446-452. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.013 CSTR:
摘要:环型结构在神经网络中普遍存在,目前对环型神经动力学分岔研究大多数局限于单环情形.值得注意的是,神经网络由成千上万个神经元耦合而成,这些复杂的神经元网络结构不可能只由一个环形结构来准确表述,因此研究具多环拓扑的神经网络模型更具实际意义.本文提出了一种非对称双环神经元网络模型,选择单环的时滞和为分岔参数,分析了双环模型的稳定性和Hopf分岔.最后给出数值仿真对结论进行了验证.
2019, 11(4):453-459. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.014 CSTR:
摘要:对噪声和异常值较敏感、鲁棒性差是超限学习机(ELM)的主要问题.在1-范数损失函数的基础上,提出截断1-范数损失函数来抑制噪声和异常值的影响,建立了基于截断1-范数损失函数的鲁棒ELM模型.通过迭代重赋权算法求解对应的优化问题,并利用4个模拟数据集和9个真实数据集验证模型的有效性.数值实验结果表明,在噪声环境下鲁棒ELM的泛化性能优于对比方法,并且具有较强的鲁棒性,尤其是在异常值比例较大的情形下.
2019, 11(4):460-466. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.015 CSTR:
摘要:随着大规模的风电并网,风电所具有的间歇性与随机性对电力系统的稳定性产生了很大的影响,风电功率预测成为当前解决该问题重要的方式之一.本文利用长短期记忆(LSTM)网络良好的时序记忆特性,将小波分解技术与LSTM深度网络结合,提出基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测模型.首先通过小波分解技术将原始时间序列进行平稳化处理,再建立各子序列样本的LSTM网络预测模型,借助最大似然估计法估计预测误差的高斯分布函数,最终实现对未来4 h时刻的风电功率概率区间预测.最后,采用中国东北某风电场数据对所提方法进行算例分析,结果表明,将小波分解与深度学习方法结合可以较好地提高预测的精度,提高概率预测的区间可靠性.
2019, 11(4):467-473. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.016 CSTR:
摘要:本文提出了一种通过调节一类状态依赖切换系统的阈值来生成多翅膀混沌吸引子的设计方案.首先,设计了两个类Lorenz子系统;然后,基于这两个子系统构造了一个状态依赖于阈值的切换策略,从而构造了一类状态依赖于阈值的切换系统;最后,通过调整切换系统的阈值来改变鞍焦平衡点的个数与分布,使得该切换系统能够产生4-6-8翅膀的混沌吸引子.此外,根据切换系统的状态方程设计了该系统的模拟电路,电路仿真结果与数值仿真结果一致.实验结果证实:该设计方案可以在不增加系统维数或无需设计复杂非线性函数的情况下生成多翅膀混沌吸引子.
2019, 11(4):474-482. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.017 CSTR:
摘要:智能交通系统应用的迅猛发展需要高质量的交通数据,而交通数据采集技术采集到的原始数据会不可避免地混入异常数据,降低数据的有效性,从而可能引起系统应用性能的降低.本文针对基于无线射频技术(RFID)的交通数据,设计了一套交通数据评价指标,并根据交通数据评价指标的特点,综合评价权重向量计算方法的适用条件及优缺点,建立了基于IOWA(Induced Ordered Weighted Averaging)算子的交通数据综合评价方法.基于实际数据的分析结果表明,该方法可以对RFID交通数据进行有效性评价.
2019, 11(4):483-489. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.018 CSTR:
摘要:电网二次设备缺陷严重程度的精确判断可为设备的运行和维护提供重要依据.针对电网二次设备缺陷数据特征量多、人为判断难度大、易出错等问题,提出基于XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)的二次设备缺陷分类方法,提高二次设备缺陷分类的准确率.首先,对二次设备历史缺陷数据进行去异常值、编码等一系列预处理工作,并筛选出与设备缺陷相关性高的特征建立特征指标集;然后,利用历史缺陷数据对XGBoost模型进行训练和参数寻优;最后,用训练好的分类模型实现二次设备缺陷的准确分类.本文采用某电厂二次设备缺陷数据对所提算法进行算例分析,并与传统分类器(决策树、逻辑回归等)进行比较,结果表明XGBoost可以实现对二次设备缺陷程度的精确判断,进而可以很好地辅助检修人员进行设备的维护与管理.
2019, 11(4):490-494. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.019 CSTR:
摘要:针对野外救援的不及时性,结合人工智能等技术的应用,提出了一种新的自动野外救援系统.人类在野外和海上活动中受困后,除了依靠自身能力和装备进行求生之外,外部的有效及时救援是提高生存几率的关键.自动野外救援系统,由自动报警装置、手动报警装置实现报警,触发整个系统的运行.自动救援装置可以通过定位模块实现定位,通过执行器移动到随身装置附近实现救援,随身装置还可以发出信标导引信号;自动救援装置还可以通过传感器检测信标,通过相位检测技术等计算待救者的坐标并规划路径,实现更精准的定位与救援.
2019, 11(4):495-498. DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2019.04.020 CSTR:
摘要:为提高轮椅使用者的生活自理能力,本文提出一种智能轮椅控制系统.该系统由STM32单片机进行控制,采用模块化、系统化设计,电源模块、摇杆模块、避障模块、驱动模块构成有机整体,各个模块共同作用、相互协调,共同构成了一个安全可靠的轮椅控制系统.通过通信设计可实现模块间数据的发送与接收.该轮椅设置手动控制和自动控制两种方式,可实现轮椅使用者独立生活和近距离出行,运行安全可靠.
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