基于Info-Gap决策的结构抗震稳健性优化设计

针对结构抗震设计中存在严重不确定性问题,基于Info-Gap理论建立一种考虑地震设计谱参数不确定的结构抗震稳健性优化设计方法.该设计方法采用Info-Gap模型来描述地震设计谱中反映地面运动强度的水平地震影响系数最大值αmax和场地特征周期Tg的不确定,通过嵌套优化使结构设计满足结构的临界性能要求的同时实现最大化不确定的稳健性.通过对一个6层3跨的钢框架的抗震稳健性优化设计验证分析表明:这种基于满足性能的结构抗震设计需在满足结构性能需求和提高不确定稳健性之间进行权衡取舍;同时也证实该方法为在不易得到不确定性因素足够信息情况下的基于性能结构抗震可靠性设计提供了一条新思路.     

一种可编程逻辑控制程序的竞态检测方法

针对可编程逻辑控制器中竞态检测的高计算复杂性,提出一种基于梯形图程序的特征结构用于检测竞态的方法.提出关系图的概念,并给出梯形图到关系图的转化方法.通过关系图的环形结构与可编程逻辑控制器的竞态之间的必然关系,给出梯形图中无竞态的判据.结果表明:该方法可以快速判断梯形图无竞态,并具有多项式级计算复杂度.     

国家层面综合客运枢纽分层布局鲁棒优化模型

为提高国家层面综合客运枢纽的运行效率,充分分析枢纽等级和需求层次的对应关系,考虑城镇化发展阶段客运需求的不确定性,构建了基于有能力限制的层级选址模型和随机p-鲁棒(p为相对后悔值限定系数)的综合客运枢纽布局优化模型.设计免疫克隆算法对模型进行求解,通过算例验证模型和算法的有效性.结果表明:分层布局方法比非分层布局方法更优,当p小于分层随机优化模型所有情景中的最大相对后悔值时,分层鲁棒优化模型求解结果的鲁棒性比分层随机优化模型更强,设计的算法比优化软件CPLEX更高效,同时p的取值、枢纽覆盖范围和情景概率对枢纽布局方案产生较大影响.分层鲁棒优化模型能为国家层面综合客运枢纽布局提供决策参考.     

神经网络分数阶PID在网络控制系统中的应用

文章针对网络控制系统(NCS)存在的网络延时问题,设计了一种基于RBF神经网络的分数阶PID控制器,并将该控制器应用在网络控制系统中,减小网络延时对控制系统的影响。该控制器利用RBF神经网络具有任意精度逼近非线性函数及训练速度快的优点,在线整定分数阶PID控制器,并采用分数阶PID控制器直接控制被控对象;选取Ethernet控制的弹簧-阻尼控制系统作为实验对象。实验结果表明:该控制系统具有响应速度快、控制精度高、鲁棒性强的特点,有效地减少了网络延时对NCS的影响。     

模糊自适应卡尔曼滤波技术在球果采集机器人控制系统中的应用

为实现自动采果,采用基于模糊自适应卡尔曼滤波的RBF神经网络对机械手动作进行控制.通过MATLAB编程固化到芯片中,将在线获得的三维激光扫描仪及传感器数据进行实时处理并控制采果运动.试验表明:采用的神经网络控制系统工作有效,采果机器人每天可采落叶松球果700~1 000 kg,效率为未采用神经网络控制时的1.4~2.0倍,为人工采集的40~60倍.     

改进全局和声算法在鲁棒极点配置中的应用

提出了改进全局和声搜索(IGHS)算法,给出了新的位置更新策略.通过引入新的位置更新策略,可以使算法动态产生解区间,提高了算法对解空间信息开发的能力,避免了因过早收敛而易陷入局部最优的不足.将所提出算法应用于线性系统的鲁棒极点配置中,克服了以往条件数优化计算中需要拟凸转化处理的不足,方便地实现了控制系统的任意极点配置.最后,针对文献中的多输入多输出系统进行仿真对比实验,实验结果表明本方法得到的闭环系统具有更好的鲁棒性.     

基于鲁棒UKF 的永磁同步电机转子速度估计

针对无位置传感器直驱永磁同步电机系统(DD-PMSG: Direct-Driven Permanent Magnetic Synchronous Generator), 无迹Kalman 滤波(UKF: Unscented Kalman Filtering)方法鲁棒性不高的问题, 提出了基于一种新的鲁棒UKF 的转子速度估计方法。该方法将DD-PMSG 模型转化为由发电机机电状态与定子参数组成的增广方程形式。运用鲁棒UKF 算法, 可同时辨识发电机的机电状态和定子不确定参数动态, 使估计发电机参数不确定的鲁棒性得以改善。仿真结果表明, 与传统UKF 方法相比, 该方法对存在不确定性及非高斯噪声的系统模型具有较强的鲁棒性。     

移动焊接机器人轨迹跟踪控制机制及实验

摘要： 针对目前移动焊接机器人进行滑模变结构控制的动力学研究较少,且滑模变结构控制中产生的高频振荡及其对移动焊接机器人的焊缝跟踪精度影响较大的问题,搭建了移动焊接机器人平台,建立了移动焊接机器人的运动学和动力学模型,并提出了一种能够实现移动焊接机器人高精度焊缝跟踪的新型控制算法.基于移动焊接机器人的动力学模型,采用滑模变结构控制理论对移动焊接机器人进行鲁棒性控制,并采用光滑的连续函数代替滑模变结构控制中的符号,以消除高频振荡的影响.结果表明了所提出方法的可行性和有效性.在焊缝跟踪过程中,移动焊接机器人运行平稳,得到了较高的跟踪精度.     

Robust ℋ∞ tracking control for uncertain Markovian jumping systems with interval time‐varying delay

In this article, the problem of robust tracking control for a class of uncertain Markovian jump systems with interval time‐varying delay is investigated. Based on an augmented Lyapunov–Krasovskii functional with triple integral term, partitioning the delay's lower bound and reciprocally convex approach, delay‐dependent conditions for the existence of desired controller are achieved. Meanwhile, stability criteria for delayed Markovian jump systems are also provided with less conservativeness and less matrix variables than some recent results. Finally, two simulation examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed design method. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Complexity 21: 355–366, 2015     

Stabilizing Semilinear Parabolic Equations

In this paper we prove the internal feedback stabilization of steady-state solutions of semilinear parabolic equations and introduce a controller synthesis methodology based on finite element approximations of the original PDEs. Numerical tests are given for some one- and two-dimensional nonlinear parabolic equations.