摘要:

系统地总结了当前覆盖问题的定义,分类和应用前景.对多机器人覆盖中关于通信,环境地图,路径规划算法及效果评价等方面的研究进展情况进行了阐述.分析并指出若干多机器人覆盖研究中的重点和难点问题!体系结构,通信技术,协商协作,地图表示,路径规划及效果评价,并对未来的研究发展方向进行了探讨.

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分析了单供应商和单零售商组成的供应链在需求预测偏差下的协调问题.当市场规模和价格敏感系数同时发生变化时,为使供应链收益最大,提出了调整生产计划和零售价格的协调机制.进一步证明了利用数量折扣机制可协调需求偏差下的分权供应链,而且该机制还实现了供应链收益在供应商和零售商间的任意分配.最后进行了实例分析.

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在基于Petri 网建模的含不可控事件的离散事件系统监控器设计中,当给定的控制目标为Parikh矢量约束时,提出通过转换矩阵R 将不可控变迁导致的非法不等式约束变换为允许约束,并求得相应监控器.构造矩阵方程求解R,通过矩阵方程的相容性判断R的存在性,并给出利用广义逆矩阵求解R 的算法,得到对应的允许约束和监控器.同时提出代价函数,用于寻找控制观测代价最小的监控器.最后通过实例验证了该算法的正确性和有效性.

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针对约简属性组合的爆炸问题,将RS 属性核参数作为先验信息的免疫疫苗引入抗体编码,概率性对种群接种疫苗.将属性集合的分类近似标准作为抗体适应度,通过在免疫克隆选择过程中引入聚类竞争机制,提高抗体群分布的多样性及亲和力成熟,从而获得多个属性约简及最小约简的平衡.实验结果表明,这种粗糙集属性约简方法对于多维条件属性集是快速且有效的.

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考虑一类线性系统的非脆弱H∞ 滤波器设计问题.所设计的滤波器具有乘性的滤波器增益变化.采用线性矩阵不等式方法,给出线性连续系统和离散系统的非脆弱H∞滤波器存在的充要条件.数值仿真例子说明了设计方法的有效性.

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研究了只有部分权重信息且决策者对方案的偏好信息以三角模糊数互反判断矩阵形式给出的模糊多属性决策问题.首先为得到属性权重,给出一种结合主观模糊偏好信息和客观决策信息的极小化极大偏差模型;然后,运用加性加权法求出各方案的模糊综合属性值,并利用已有的三角模糊数排序公式求得决策方案的排序;最后,通过算例说明了该方法的可行性和有效性.

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针对粒子群优化算法在寻优时容易出现早熟现象,提出在粒子群收敛停滞时,从种群中随机选择粒子进行共轭梯度法计算,通过引入共轭梯度算法计算的信息来影响粒子速度的更新,以保持群体的活性,从而打破群体信息陷入局部最优的状况.不同于传统的粒子群算法,该算法有机地结合了粒子群的全局搜索能力和共轭梯度法的强大局部搜索能力,从而在一定程度上有效地克服了粒子群早熟的缺点.仿真计算结果表明,该改进粒子群的方法对于不同维数的非线性函数具有很好的寻优效果.

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基于Laguerre 模型设计了一种自适应预测函数控制器.通过对闭环系统状态方程的稳定性分析,依据Lyapunov 稳定性定理和奇异值理论得到控制系统稳定的必要条件.提出一种衰减因子校正方法,并使用遗传算法在线寻优调节衰减因子,以提高控制品质.仿真研究表明该控制算法稳定性强,在线计算量小.

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针对电梯群控调度过程中交通不确定的问题,提出一种电梯群控调度的鲁棒离散优化方法.将交通流作为不确定参数,考虑当前时刻和下一时刻交通流状况,将下一时刻交通流预测的不准确性作为不确定因素,建立电梯群控调度的鲁棒离散优化模型.针对该模型的特点,进一步提出了解决方法.仿真结果表明,该方法在电梯群控调度性能和交通模式的适应性方面得到较大改善.

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首先,建立了循环供应链下生产计划调度模型和状态方程,通过模糊量化因子整合了正向和逆向生产计划,分析了循环供应链中存在的不确定性.然后,设计一种模糊自适应生产计划调度模型,对循环供应链生产计划的需求信息,回收信息,库存信息和生产信息进行模糊化,通过对生产计划量的自适应比例-积分-微分处理,提高了生产系统的产出对需求信息及回收信息的快速响应.最后,对该模型的应用进行了讨论和仿真验证.

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针对挠性航天器姿态跟踪及振动抑制问题,提出一种双回路鲁棒控制方法.首先,采用滑模控制与后步法设计了姿态跟踪控制器,基于Lyapunov方法分析系统的渐近稳定性,并从实际应用角度考虑了反作用飞轮的动态特性;其次.为抑制挠性结构的振动.采用压电智能材料作为敏感器和作动器.设计了应变速率反馈补偿器.仿真结果表明,所提方法在保证完成姿态跟踪任务的同时,能有效抑制挠性附件的振动.

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根据攻防双方信息不对称现象,结合不完全信息博弈论及信息安全的有关理论,构建一个基于成本-收益的信息安全技术选择的投资博弈模型,得出在两种不同的安全技术配置下(仅使用防火墙或防火墙与入侵检测系统共用)博弈双方的最优策略.通过对用户攻击率,系统响应率和入侵给系统带来的损失及系统的响应成本进行分析比较,探讨了安全技术的价值,从而给出能动态调整安全技术的自适应入侵响应策略.最后通过实例进一步验证了相关结论.

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针对目前应用于多机器人搜集任务的拍卖方法很少考虑机器人参与拍卖的时机是否适当这一问题,在拍卖方法中引入了心理学的焦虑概念,提出了基于焦虑/拍卖的多机器人协作搜集方法.通过对机器人焦虑程度的量化反映其对环境,队友及自身状况的评价,进而反映其对自己独立完成任务的不自信程度和对队友提出的拍卖邀请的主观接受程度.实验结果表明,与单纯的拍卖方法相比,该方法能提高多机器人协作搜集任务的执行效率.

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考虑线性时滞系统的输出动态反馈镇定问题.利用自由参数矩阵对闭环系统进行适当变换,并结合相应的Lyapunov-Krasovskii 泛函得到了时滞相关的控制器存在性判据.利用控制器参数化方法,将控制器参数与泛函参数的求解归结为线性矩阵不等式解的形式,从而克服了时滞无关性及求解非凸优化问题所导致的保守性.仿真算例验证了结论的有效性.

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结合具有多控制回路的网络控制系统框架结构,设计了反馈调度器以实现调度策略.根据控制性能最优化要求,分析了系统的可调度性.通过实时调整各控制回路的采样周期,采用优先级分配方法,在线优化多控制回路的网络控制系统性能.通过对3个控制回路组成的网络控制系统进行仿真实验,验证了可调度分析和调度策略的有效性.

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针对一类在切换时刻具有脉冲行为的Markov切换随机系统,首先,利用多Lyapunov函数的方法研究系统的稳定性,得到系统依概率稳定的充分条件,该条件以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出;然后,进一步对系统的稳定化以及鲁棒稳定性问题进行分析与设计,给出相应的状态反馈增益矩阵和脉冲增益矩阵的求解方法;最后,数值算例说明了所设计方法的有效性.

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针对大规模数据采用单模型回归存在精度差和计算量较大的问题,提出一种基于核模糊聚类的多模型最小二乘支持向量回归建模方法.该方法首先使用基于条件正定核的模糊C 均值聚类算法对数据集做出聚类划分;然后针对每个聚类做最小二乘支持向量回归估计;同时根据每个聚类内数据分布的特征,给出了一种简单的核参数选择方法.利用数值仿真实验进行非线性函数估计,实验结果表明了所提出的方法具有良好的精度和泛化能力.

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针对时间敏感目标打击问题,分析了目标时间敏感特性与目标对抗策略,描述了精确制导武器打击时间敏感目标的过程,并以此为基础提出了基于效能的打击策略优化模型.将打击策略等效为复杂环境条件下的路径规划问题,设计了基于效能的时间敏感目标打击策略优化算法.算例检验了模型与算法的有效性,计算结果表明,目标的时效性是影响打击效果的重要因素,通过提高相对打击能力可提高精确制导武器对时间敏感目标的打击效果.

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针对含有先进静止无功发生器(ASVG)的单机无穷大系统,建立了4 阶非线性状态空间数学模型.基于Hamilon能量函数理论,设计了ASVG安装点电压与发电机励磁的新型非线性协调控制器.数字仿真结果表明$在系统遭受到较大干扰的情况下,所设计的控制器可同时满足发电机励磁与ASVG 装设处电压的暂态稳定性要求.

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首先提出了灰色随机线性时滞系统及其渐近稳定性的概念;然后,利用矩阵理论和随机微分时滞方程解的渐近收敛定理及李雅普诺夫函数,研究了灰色随机线性时滞系统的渐近稳定性,得到了随机渐近稳定的几个充分性条件;最后,通过数值例子说明了所得结果在实际应用中的方便性和有效性.

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针对工业监测中多对一周期性数据采集应用,提出一个高可靠低开销逐跳多径路由协议PHMP.根据应用特点,综合利用定期和实时估计器评估链路质量,提高了选路质量.设计了一种高可靠低开销的逐跳多径路由,而且选路时还考虑了网络节点能耗的均衡性.仿真结果表明,PHMP 能提高选路质量,以较小的能量和存储开销提高传输的可靠性,并且可提高网络节点能耗均衡性,从而尽可能地延长网络生存时间.

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针对工业过程中稳定的含有多时滞和右半平面零点的非方系统,提出一种改进的内模控制方法.通过添加补偿项来消除内模控制器中包含的不可实现因素,并在反馈回路中添加一阶滤波器以增强系统的鲁棒稳定性.同时,针对存在参数不确定性的被控过程,分析了保证控制系统鲁棒稳定的充分必要条件,给出了控制参数调节范围的解析计算式.最后仿真结果验证了该方法的有效.性’

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对于一类状态矩阵,输入矩阵和扰动输入矩阵中均含有不确定项的连续T-S 模糊系统,研究其静态输出反馈控制问题.用矩阵不等式的形式给出了该模糊系统可通过静态输出反馈控制稳定的充分条件,并将矩阵不等式的条件转化为迭代线性矩阵不等式,同时给出了相应的迭代算法.最后用数值仿真例子说明了该算法的有效性和收敛性.

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给出了二值probit回归模型的坍缩变分贝叶斯推断算法.此算法比变分贝叶斯推断算法能更逼近对数边缘似然,得到更精确的模型参数后验期望值.如果两个算法得到的分类错误一致,则该算法的迭代次数较变分法明显减少.仿真实验结果验证了所提出算法的有效性.

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通常混沌同步控制器的设计大都需要全部状态或多个输入,对此利用Lyapunov 函数和一些不等式技巧,给出一种新的同步控制器设计方法.该方法仅使用一个输入一个状态反馈,或仅使用两个输入一个状态反馈设计Lorenz混沌系统和Unified混沌系统的同步控制器,实现了二者全局指数混沌同步.该控制器只需一个状态变量,结构简单,实现容易,而且所给算法减小了参数选取的保守性.算例仿真结果表明了所给方法的有效性.

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研究了连续随机时滞系统的L2-L∞滤波器的设计问题.利用引入参数变量的方法,以线性矩阵不等式形式,给出依赖于时滞的充分条件,从而保证滤波误差方程随机渐近稳定且满足L2-L∞性能指标,且所得结果较以往结果具有更小的保守性.仿真例子表明了该方法的有效性.