基于迭代学习的离散切换系统故障估计

针对一类具有任意切换序列的离散切换系统的故障估计问题,提出了一种新的故障估计算法.该算法利用引入的虚拟故障信号构建出故障估计器,并利用残差信号通过迭代学习方法对引入的虚拟故障进行逐次修正.使虚拟故障随着迭代次数的增加逐渐逼近实际故障.利用压缩映射方法严格证明了算法在各个子区间上的收敛性,给出了算法的收敛条件.理论分析表明,所提算法能够在有限区间上精确估计出切换系统发生的不同类型故障.最后通过仿真实验进一步验证了所提算法的有效性.     

离散时间切换广义系统的一致有限时间稳定性

针对一类离散时间切换广义系统, 研究其一致有限时间稳定性问题. 首先, 把广义系统的有限时间稳定性概念推广到离散切换广义系统; 然后, 利用Lyapunov-like函数方法, 给出了离散切换广义系统在任意给定的切换规则下是正则、 因果的, 且有限时间有界和有限时间稳定的充分条件, 同时给出了保证离散切换广义系统一致有限时间稳定的状态反馈控制器的具体设计方法. 仿真算例结果说明了该控制方法的有效性.     

一类离散时间广义系统的迭代学习控制

针对一类离散时间广义系统,提出了一种离散迭代学习控制算法.首先,通过非奇异变换将离散时间广义系统分解为正常离散状态方程和代数方程的形式.然后,利用上一次迭代学习获得的前一时刻误差和当前时刻误差来修正上一次的控制量,从而获得下一次迭代学习的新控制量,并对算法的收敛性进行了理论证明,给出了算法收敛的充分条件.研究结果表明,所提算法能够在有限时间区间内实现系统状态对期望状态的完全跟踪.最后,通过仿真算例进一步验证了所提算法的有效性.     

基于参数切换算法的混沌系统吸引子近似及其电路设计

基于参数切换算法和离散混沌系统, 设计一种新的混沌系统参数切换算法, 给出了两算法的原理. 采用混沌吸引子相图观测法, 研究了不同算法下统一混沌系统和Rössler混沌系统参数切换结果, 最后引入方波发生器, 设计了Rössler混沌系统参数切换电路. 结果表明, 采用参数切换算法可以近似出指定参数下的系统, 其吸引子与该参数下吸引子一致; 基于离散系统的参数切换结果更为复杂, 当离散序列分布均匀时, 只可近似得到指定参数下的系统; 相比传统切换混沌电路, 参数切换电路不用修改原有系统电路结构, 设计更为简单, 输出结果受方波频率影响, 通过加入合适频率的方波发生器, 数值仿真与电路仿真结果一致.     

切换奇异系统的有限时间稳定

本文研究了一类连续切换奇异系统的有限时间稳定和状态反馈控制问题.首先,讨论了连续切换奇异系统解的存在条件,然后给出连续切换奇异系统有限时间稳定和有限时间有界的概念;其次,利用模型依赖平均驻留时间方法和Lyapunov函数方法,分别给出切换奇异系统是正则、脉冲自由且有限时间稳定和有限时间有界的充分条件,并设计状态反馈控制器,使得闭环系统有限时间稳定和有限时间有界且具有H∞性能指标γ;最后通过数值算例验证了本文方法的有效性.     

切换系统Lyapunov指数的算法及应用

Lyapunov指数是判定系统非线性行为的重要工具,然而目前的大多算法并不适用于切换系统.在传统Jacobi法的基础上,提出了一种新算法,可以直接计算得到n维切换系统的n个Lyapunov指数.首先,根据切换面处相邻轨线的动态变化规律,从相空间几何推导出切换面处轨线变化的Jacobi矩阵;然后,对该矩阵进行QR分解,从而利用R的对角线元素实现Lyapunov指数的切换补偿;最后,将新算法应用到平面双螺旋混沌系统、Glass网络和航天器供电系统三个实例中,并将计算结果与Poincaré映射方法的计算结果进行比较,对新算法的有效性进行验证.     

基于分形自仿射的混沌时间序列预测

从混沌与分形的关系出发，基于奇怪吸引子的分形结构和时间序列的自仿射特性，提出了一种混沌时间序列的预测方法.采用迭代函数系统跟踪混沌的局部运动轨迹，由此确定统计意义上仿射性能最优的时间序列段，并根据吸引子定理和拼贴定理建立预测模型.以Mackey-Glass混沌系统、脑电信号和Lorenz混沌系统等三种混沌系统为例进行预测试验，结果表明本方法能对混沌时间序列进行准确预测，且对混沌时间序列先验知识要求少，具有广泛的实用性. 关键词： 自仿射 迭代函数系统 混沌时间序列 预测     

三维时变等离子体目标的电磁散射特性研究

基于电流密度拉普拉斯变换方法改进的时域有限差分(LTJEC-FDTD)算法, 研究时变等离子体目标的电磁散射特性.由Maxwell方程和等离子体本构方程出发, 利用拉普拉斯变换和拉普拉斯逆变换, 推导出计算三维时变问题的时域有限差分(FDTD)算法的迭代式. 采用模式匹配方法验证了FDTD迭代式的正确性, 并通过计算等离子体球的雷达散射截面(RCS)验证了算法相关边界的正确性. 最后用LTJEC-FDTD算法分析了涂覆时变等离子体的战斧式巡航导弹的RCS. 关键词： 时变等离子体 雷达散射截面 模式匹配方法 时域有限差分方法     

一类关联混沌系统的分时切换混沌同步

提出关联混沌系统分时切换混沌同步的思想.利用线性反馈控制方法实现一类关联混沌系统中各个子系统与其复制系统间的分时切换混沌同步.根据时变系统的稳定性理论,得到了使各子系统都能实现混沌同步的反馈控制增益的取值范围.数值仿真实验证明了理论分析的正确性和可行性. 关键词： 分时切换混沌同步 线性反馈 关联混沌系统     

一类关联混沌系统的分时切换混沌同步

提出关联混沌系统分时切换混沌同步的思想.利用线性反馈控制方法实现一类关联混沌系统中各个子系统与其复制系统间的分时切换混沌同步.根据时变系统的稳定性理论，得到了使各子系统都能实现混沌同步的反馈控制增益的取值范围.数值仿真实验证明了理论分析的正确性和可行性.     

分段线性序列的重采样

为了避免基于有限更新率的连续域信号采样涉及复杂的运算问题,认真研究分段线性序列特点,提出一种在离散域进行信号参量提取的方法,称之为序列重采样.给出了有限长序列更新率定义,总结出一种适合简单分段线性序列的参量提取算法——试探法,将之推广到一般分段线性序列.不需要事先知道更新率的数量,也不需要在连续域进行运算,从采样后的序列中直接检测信号更新点和更新参量,从而实现信号采样.对所提出的算法进行了仿真,结果表明该算法是有效的.     

Approximation-error-ADP-based optimal tracking control for chaotic systems with convergence proof

In this paper, an optimal tracking control scheme is proposed for a class of discrete-time chaotic systems using the approximation-error-based adaptive dynamic programming （ADP） algorithm. Via the system transformation, the optimal tracking problem is transformed into an optimal regulation problem, and then the novel optimal tracking control method is proposed. It is shown that for the iterative ADP algorithm with finite approximation error, the iterative performance index functions can converge to a finite neighborhood of the greatest lower bound of all performance index functions under some convergence conditions. Two examples are given to demonstrate the validity of the proposed optimal tracking control scheme for chaotic systems.     

Joint fast time-varying channel estimation with noise elimination and ICI cancellation for LTE-V2X systems

Vehicle-to-everything (V2X) communication is essential for intelligent transportation systems (ITS) and critical technology to ensure traffic safety. Aiming at the problems of noise interference, time-varying, and inter-carrier interference (ICI) in the LTE-V2X channel, a joint fast time-varying channel estimation with noise elimination and ICI cancellation is proposed in this paper. Firstly, using the autocorrelation characteristics of the Zadoff Chu (ZC) pilot sequence, a modified discrete Fourier transform (M-DFT) channel estimation algorithm is proposed to eliminate the noise in cyclic prefix (CP). Secondly, a joint iterative direct decision (IDD) and time-varying channel fitting (CF), called IDD-CF channel estimation algorithm, is proposed to track the rapid changes of channels on different symbols and eliminate ICI. The system simulation results show that the proposed joint fast time-varying channel estimation algorithm can effectively eliminate the noise and ICI, improve the performance of channel estimation, and have better robustness under different Doppler frequency shifts than the representative channel estimation algorithm.     

基于连续时间广义预测校正的水下非线性追踪博弈控制

针对复杂环境下的追踪控制问题,提出了一种基于连续时间广义预测校正的水下非线性追踪博弈控制算法.利用连续时间广义预测对目标机动偏离趋势进行在线预测补偿校正,将机动目标紧缩于最大捕获概率扇面之内,同时引入零效控制参数和连续时间广义预测校正算法,解决了微分对策动态博弈剩余时间难于估计的问题,提高了系统的响应速度.将算法应用于水下非线性追踪博弈的验证结果表明,该算法兼顾了控制约束与干扰抑制性能,能够实时有效地对抗初始偏差和随机扰动,不仅具有良好的导引效果,而且有效提高了系统对环境干扰的鲁棒性.     

An energy law preserving C finite element scheme for simulating the kinematic effects in liquid crystal dynamics

In this paper, we use finite element methods to simulate the hydrodynamical systems governing the motions of nematic liquid crystals in a bounded domain Ω. We reformulate the original model in the weak form which is consistent with the continuous dissipative energy law for the flow and director fields in W^1,2+σ(Ω) (σ > 0 is an arbitrarily small number). This enables us to use convenient conformal C⁰ finite elements in solving the problem. Moreover, a discrete energy law is derived for a modified midpoint time discretization scheme. A fixed iterative method is used to solve the resulted nonlinear system so that a matrix free time evolution may be achieved and velocity and director variables may be solved separately. A number of hydrodynamical liquid crystal examples are computed to demonstrate the effects of the parameters and the performance of the method.     

Fuzzy-PID分级控制变水量空调系统温度的研究

针对变水量空调系统温度控制的时变、大滞后、非线性特点,结合模糊控制和PID控制,设计了基于模糊规则切换的Fuzzy-PID分级控制器,并在Matlab/Simulink软件上进行了仿真。仿真结果表明,控制器同时具有模糊控制超调量小、鲁棒性好和PID控制精度高、响应速度快的优点。     

基于直接离散方式的磁化铁氧体材料电磁散射的时域有限差分方法分析

根据磁化铁氧体材料的磁场强度和磁感应强度之间色散的本构关系式,利用时间微分算子/t和jω的时域和频域对应关系,将磁化铁氧体材料频域的本构关系转化为时域的本构关系,然后将时间微分算子/t在时域采用直接离散的方式,得到磁场强度和磁感应强度的时域有限差分迭代式.数值结果表明,该方法易于实现,简单可行,并节约内存. 关键词： 电磁散射 磁化铁氧体 时域有限差分方法 直接离散方法     

Equilibrium and ergodicity in small spin systems

The rearrangement of initial magnetic polarizations in a small isolated spin system does not lead to a uniform distribution as required by the microcanonical ensemble, but to a distribution of intermediate entropy as required by the initial conditions and auxiliary constants of the motion. The final equilibriumstate and the time to reach it are defined uniquely because of the finite number of discrete quantum states in such a system. Is such a system ergodic?