具有通信约束的分布式水下航行器群编队控制

提出了具有通信约束的分布式水下航行器群编队控制算法.证明了在水下航行器群构成的动态网络拓扑为连接图的情况下,当航行器间的通信时延小于某个确定的上界时,该编队控制算法将以分布的方式使得群内所有航行器的速度和编队队形分别全局渐近地收敛至期望速度和期望队形.该算法的分布式本质使得水下航行器问的通信负担明显减轻,数值仿真结果验证了控制算法的有效性.     

基于相邻矩阵的多机器人编队容错控制

针对基于leader-follower模式的多机器人编队运动中可能出现的机械故障和网络故障,提出了一种基于相邻矩阵的容错控制方法,利用相邻矩阵表示编队中多机器人的相互位置关系,一旦在编队运动过程中出现故障,则利用调整队形搜索算法找到需要进行队形调整的机器人编号,根据相邻矩阵更新算法,这些编号所代表的机器人的相邻关系在相邻矩阵中得以调整,新的理想编队所对应的相邻矩阵产生,编队队形就可以依赖相邻矩阵重新得以恢复。从而实现多机器人编队的容错控制,仿真实验证明了该方案的有效性和可行性。     

基于不确定度量化加权的CKF算法

针对传感器网络中每个传感器节点的邻接节点状态估计值不确定度不同的问题,提出一种基于不确定度量化加权的一致性卡尔曼滤波算法(CKF).该算法通过考虑节点度数对于传感器网络估计精度的影响,结合节点度数提出了一种衡量邻接节点状态估计值不确定度的量化函数,并把量化值作为该邻接节点与当前节点的状态估计值偏差的融合权重引入一致性协议中,利用优化后的一致性协议对传感器节点先验估计值进行更新,可提高一致性卡尔曼滤波算法的估计精度;算法同时具有非一致性误差小和鲁棒性强等特点.最后在3种不同网络类型下,通过动态目标跟踪实验仿真验证了算法的有效性.     

非有理传递函数矩阵的模型匹配与4-块问题

针对一大类多变量无限维系统,给出了其模型匹配及4-块问题的构成方法,证明了非有理传递函数矩阵模型匹配问题和4-块问题最优解存在的一个充分条件,与已有方法相比,该方法不仅适合于稳定对象,而且适合于不稳定对象.     

Ad hoc网安全QoS按需路由协议研究

提出了对HORSE算法的改进算法HORSEI2.与HORSE相比,HORSEI2在不失去相同安全强度的前提下降低了签名验证的计算复杂性和签名传输的通信负荷.在此基础上,还提出了一个新的具备安全功能的Ad hoc网络满足多QoS约束的按需距离向量(AODV)路由协议SAODVQOS,它采用HORSEI2作为密码机制为路由报文签名.理论分析表明SAODVQOS协议机制为AODVQOS协议增加了源认证机制,从而为Ad hoc网络节点提供了来源真实性、数据完整性和抗否认等安全服务以抵御恶意节点的攻击.基于NS2的仿真结果表明SAODVQOS网络性能良好.     

多时延网络化系统中保性能控制器设计

针对大规模、实时性要求较高的集散工业控制环境,建立了闭环控制回路用网络来实现的网络化系统.针对网络化系统,提出了一种多时延系统模型.考虑到模型的不确定因素,推出了无记忆状态反馈、鲁棒保性能控制器的存在条件.给出了如何利用MATLAB软件进行控制器设计并给出性能优化的方法.仿真结果表明,该控制器有很好的鲁棒性,对所有允许的网络不确定延迟和模型不确定性,具有良好的性能指标,可以用于分散环境下的大型工业控制系统.     

基于数据的复杂工程系统故障预测

现代工业系统集成度和复杂度的提升使得依据机理建立复杂工程系统的精确模型日趋困难.有效利用设备运行中生成的大量数据和其他知识,实现对复杂工程系统的故障预测和健康管理是保障复杂工程系统安全高效运行亟待解决的问题.故障预测是复杂工程系统健康管理的核心技术.从故障预测的发展历史、概念和方法分类等方面论述故障预测研究现状,并对基于数据的故障预测技术研究方向进行展望.     

具有采样时延的多智能体系统的一致性跟踪

针对存在采样时延的多智能体系统的采样控制问题,提出了一类基于领导-跟随模型的有界一致性跟踪协议.运用时延分解技术、增广矩阵方法和频域分析方法,得到了确保系统实现有界一致性跟踪的充要条件,系统的收敛性由网络拓扑结构、采样周期及采样时延等因素决定.通过数字仿真,进一步验证了所提出协议的有效性.     

时变时滞连续系统的鲁棒容错控制

研究了不确定时变时滞线性连续系统存在有界参数不确定时的容错控制问题,对传感器和执行器的实效问题进行了讨论,提出了保证系统鲁棒稳定的设计算法,研究结果表明,该算法能保障系统的容错性和稳定性,其仿真数值结果验证了该方法的有效性。     

基于Luenberger观测器的无速度传感器DTC系统

为了提高定子磁链的观测精度,本文将Luenberger观测器用于直接转矩控制系统中以观测磁链;在此基础上,依据Lyapunov理论构造了速度自适应观测器.仿真和实验结果表明:Luenberger观测器提高定子磁链的观测精度,速度自适应观测器可以提高速度的观测精度,从而改善系统在较低转速下的动态性能.