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2010年, 第30卷, 第6期　刊出日期：2010-06-25
  

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    论文
  • 永磁同步电机伺服系统的有限时间位置控制
    刘慧贤;王钊;李世华
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 721-732. https://doi.org/10.12341/jssms08989
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    研究了永磁同步电机伺服系统的位置跟踪问题.利用反馈线性化的思想,对永磁同步电机的数学模型进行分析,实现了电机模型的精确线性化和解耦.首先,将永磁同步电机位置跟踪系统采用反馈线性化技术变换为两个线性子系统,分别对其设计相应的基于连续状态反馈线性化的有限时间控制器,
    并设计了有限时间负载观测器来观测估计外部负载扰动.对永磁同步电机位置跟踪的闭环系统进行了稳定性的分析.与对应的渐近稳定控制的方案相比,基于有限时间的控制方案实现了永磁同步电机对期望信号的有限时间跟踪,获得了更好的动态响应和抗扰动性能.仿真结果表明了该控制方案的有效性.
  • 有限时间迭代学习控制
    孙明轩
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 733-741. https://doi.org/10.12341/jssms08991
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    针对任意初态情形, 借助于初始修正吸引子的概念,讨论不确定时变系统能够达到实际完全跟踪性能的迭代学习控制方法.闭环系统中含有限时间控制作用, 在预先指定的区间上实现零误差跟踪,
    且起始段的系统输出轨迹也可预先规划.分别讨论部分限幅学习与完全限幅学习, 证明闭环系统中各变量的一致有界性以及误差序列的一致收敛性. 变量有界性证明得益于提出的限幅学习算法,特别是完全限幅学习算法可确保参数估值的变化范围.
  • 基于自抗扰控制的制导与运动控制一体化设计
    赵春哲;黄一
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 742-751. https://doi.org/10.12341/jssms08992
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    针对机动目标的拦截问题,将自抗扰控制的思想用于制导与运动控制一体化设计.其中,基于自抗扰控制的制导律产生在目标机动的情况下使视线角速度快速趋于零所需的制导律;而基于自抗扰控制的运动控制律可以在非线性不确定动态情况下实现所需加速度,从而保证快速有效地完成拦截任务.进一步分析所设计方案对制导与运动控制一体化设计的适用性,并通过计算机仿真验证该方案的有效性.
  • 一种基于自适应杂波密度模型的OTHR Viterbi数据关联跟踪算法
    王增福;潘泉;梁彦
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 752-760. https://doi.org/10.12341/jssms08993
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    针对天波超视距雷达杂波呈现非均匀非平稳分布的特性以及由虚假杂波多而带来的虚假航迹多等问题,在Viterbi算法中引入了自适应杂波密度模型,在此基础上提出了一种基于自适应杂波密度模型
    的Viterbi数据关联算法(ACM-VDA).仿真结果表明,与VDA算法及 VDA-AI算法相比,ACM-VDA算法大大降低了虚假航迹的条数.
  • 基于多特征信息自适应融合的视频目标跟踪算法
    张涛;费树岷
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 761-767. https://doi.org/10.12341/jssms08990
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    针对单一视觉特征跟踪的局限性,提出一种根据场景变化动态建立目标模型的粒子滤波视觉跟踪算法,方法首先选择简单且具有互补性的色彩与纹理特征描述表示当前图像,然后在粒子滤波框架下,利用民主融合策略进行信息融合,从而提高目标观测模型的鲁棒性;分析和实验表明, 算法对视频运动目标的任意平移、转动、部分遮挡、光照变化以及相似物干扰等情况下的跟踪均具有较好的效果.
  • 线性定常系统特征模型的特征参量辨识
    周振威;方海涛
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 768-781. https://doi.org/10.12341/jssms08995
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    说明线性定常系统特征模型的特征参量是一组由高阶线性定常系统的相关信息压缩而成,于是不能简单的作为与状态无关的慢时变参数来处理. 基于特征建模思想,建立了线性定常系统特征模型的特征参量与子空间方法之间的联系,给出了一种该特征模型的特征参量 的合成辨识算法.同时证明了在用于子空间辨识的样本量充分大和用于状态估计的时间充分长的情况下, 特征参量的估计值与真值之间的误差达到充分小. 最后,对于一个六阶的单输入单输出线性定常系统的仿真例子,对投影的带遗忘因子最小二乘算法和合成辨识算法进行了比较,验证了合成辨识算法的有效性.
  • 在不确定观测下离散状态时滞系统的最优滤波
    陈博;俞立;张文安
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 782-791. https://doi.org/10.12341/jssms08996
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    研究了在不确定观测下离散状态时滞系统的最优滤波问题,观测值的不确定性则通过一个满足Bernoulli分布且统计特性已知的随机变量来描述. 一般采用状态增广方法将时滞系统转换为无时滞随机系统, 再利用Kalman滤波器的设计方法解决最优状态估计问题, 但是当系统时滞较大时,
    转换后的系统状态维数很高, 这样增加了计算负担. 为此,基于最小方差估计准则, 利用射影性质和递归射影公式得到了一个新的滤波器设计方法, 而且保证了滤波器的维数与原系统相同.最后, 给出一个仿真例子说明所提方法的有效性.
  • 基于数据驱动方法的控制器设计及其参数整定
    王卫红;侯忠生;霍海波;金尚泰
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 792-805. https://doi.org/10.12341/jssms08997
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    以一般离散时间非线性系统为研究对象,提出一类基于数据驱动的控制器设计及其参数整定方法.方法首先依据非参数时变动态线性化定理提出3种控制器结构,再采用迭代反馈整定方法(IFT)优化其控制器参数,从根本上解决了IFT方法给定控制器结构时存在的盲目性.最后将该方法与另外两种数据驱动控制方法---无模型自适应控制(MFAC)和IFT方法进行比较研究,结果表明方法是有效的.
  • 面向任务的网络化天基信息系统连续性效能评估
    陈晨;周东华;陈杰
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 806-815. https://doi.org/10.12341/jssms08994
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    网络化天基信息系统以其快速的信息获取和处理能力在保卫国家安全、及时发现灾害等方面起到了至关重要的作用.本文以抗震救灾为应用背景,分析了系统的工作流程和主要任务,构建了多任务层次的系统连续性效能指标体系,度量了系统返回信息的密集程度.根据连续性指标特点,针对不同任务选择参考指标,建立了基于灰色评估法的效能评估模型,满足了系统面向任务的信息需求.利用仿真统计数据给出了算例,综合得到连续性效能评估结果,同时提供了连续性效能在每个任务层次的具体
    评估细节,为系统的设计和使用提供了指导和技术参考.
  • 基于预测控制的直接侧向力气动力复合控制方法研究
    杨宝庆;马杰;姚郁;曹喜滨
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 816-826. https://doi.org/10.12341/jssms08998
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    针对大气层内拦截导弹直接侧向力与气动力复合控制系统设计问题, 首先, 根据发动机的配置建立了复合控制系统模型;其次, 提出了复合控制策略, 包括动态分配算法、直接力控制子系统、气动力控制子系统3部分; 然后, 在考虑两套执行机构动态特性差别的情况下,基于预测控制思想给出了过载误差动态分配算法; 在此基础上, 根据直接侧向力的离散特性, 基于预测控制方法设计了直接力控制规律, 考虑到直接力控制作用对弹体产生的扰动, 基于自抗扰方法设计了气动力子系统; 最后, 通过仿真验证了直接力气动力复合控制策略与方法的有效性.
  • 基于单目视觉的SLAM算法研究
    温丰;柴晓杰;朱智平;董小明;邹伟;原魁
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 827-839. https://doi.org/10.12341/jssms08999
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    利用一种新型的人工路标系统-MR二维码,提出了基于单目视觉和里程计的SLAM方法.首先介绍了MR二维码系统,然后在对机器人运动模型和视觉传感器观测模型进行分析和验证的基础上,
    给出了一种实用的里程计位置估计误差模型.机器人移动过程中,利用扩展卡尔曼滤波器对视觉信息与里程计信息进行融合.在室内环境下进行了实际实验,实验结果表明该算法可提高机器人定位和构建地图的精度,验证了算法的有效性.
  • 非脆弱离散重复控制的二维模型方法
    袁松贵;吴敏;何勇;付成宏
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 840-849. https://doi.org/10.12341/jssms09000
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    针对一类线性离散系统,提出一种基于二维模型的非脆弱离散重复控制设计方法.通过独立地考虑重复控制系统的控制与学习行为,建立离散重复控制系统的二维模型. 在此基础上,针对重复控制器和反馈控制器具有不确定性的离散重复控制系统,给出了基于线性矩阵不等式的系统稳定性条件和重复控制律. 最后,数值仿真实例验证了所提方法的有效性.
  • 一种寻找星图光斑质心的高精度算法及在成像畸变矫正中的应用
    徐文聪;楚天广
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 850-858. https://doi.org/10.12341/jssms09001
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    首先讨论星图识别中的质心寻找问题,提出了一种改进的匹配算法.使用高斯分布对光斑内像素点的强度分布进行近似模拟, 并采用最小二乘法中的法方程法对光斑图像质心坐标进行优化计算.
    算例表明该算法可以得到更为精确的结果, 在噪声小于最大像素值的$5\%$时,质心坐标计算精度高于0.04个像素, 优于以往的匹配算法的结果.最后讨论了算法在望远镜光学成像畸变矫正中的应用, 设计了矫正算法, 并通过算例验证了算法的合理性.
  • 基于复杂网络理论的含分布式发电的电力网络脆弱度评估
    王莹莹;梅生伟;毛彦斌;刘锋
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 859-868. https://doi.org/10.12341/jssms09002
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    基于复杂网络理论研究含分布式发电(DG, Distributed Generation)的电力网络脆弱度评估问题,
    有针对性地提出三类脆弱度评估指标,其中基于结构的脆弱度指标能够体现网络拓扑和节点功率对系统供电效率的影响；攻击脆弱度指标可用于评估系统抵御节点和线路移除的能力；基于运行方式的脆弱度指标能够反映整个电网有功功率在传输距离上的均衡度.仿真算例验证了所提指标的有效性和DG对于改善系统功率传输性能与提高抗干扰能力方面的作用.
  • ROSSLER系统平衡点集的镇定
    陈彭年;秦化淑
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 869-876. https://doi.org/10.12341/jssms09003
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    研究了R\"ossler系统的镇定问题. 当参数变化时, R\"ossler系统具有两条平衡点曲线, 因此是一个多平衡点系统. 在这些平衡点中, 有的是不稳定, 有的平衡点上会出现Hopf分岐.提出了一种多项式反馈控制律, 保证R\"ossler系统的两平衡点曲线上的平衡点都渐近稳定. 现有的方法只能保证某个参数点附近平衡点渐近稳定.
  • 不同手法及频率针刺神经电信号的编码特征提取
    门聪;王江;边洪瑞;邓斌;魏熙乐;车艳秋;韩春晓;郭义
    系统科学与数学. 2010, 30(6): 877-886. https://doi.org/10.12341/jssms09005
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    神经系统通过时间空间编码的形式表征外部刺激所包含的信息,针刺作为神经系统的一种外部刺激,使神经元产生丰富的放电模式. 为揭示针刺信息传导与作用规律,设计了不同手法以及不同频率的针刺作用足三里时,采集脊髓背根神经电信号的实验.通过对放电波形进行小波特征提取和类选算法
    把放电波形进行归类,然后提取出不同刺激下的时间编码和空间编码特征. 接着使用平均放电率和编码异质性系数量化了不同针刺刺激下编码的特征. 研究发现捻转法与提插法产生的神经电信号差异较大, 这种差异主要表现在针刺手法对于参与编码神经元的选择性,但对于不同频率的针刺作用,
    这种编码选择性并不明显.此外,数据分析中还发现了神经系统对于针刺作用的适应性和饱和特性.
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