控制工程

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曹海燕, 雷苏, 徐雨嫣

控制工程. 2026, 33(2): 193-201. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230257

摘要 (380) PDF全文

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谣言传播模型的研究对制定辟谣策略、维护社会稳定具有重要意义。以大学生在高校社交网络平台上的谣言传播为研究对象，提出了包含6种状态的无知-信谣-传谣-辟谣(ignorant-gullible 2-debunker 2, IG2D2)谣言模型，根据平均场理论构建谣言的传播动力学模型。在此基础上，进一步考虑实际环境中个体差异、从众效应、信任度等因素对谣言传播的影响，建立了新型非一致动态谣言传播模型，并对所提出的模型进行了仿真实验研究。结果表明，网络的节点度对谣言传播峰值的影响随着从众效应的增加而减小，谣言信息本身的转发度对其传播过程至关重要。

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基于SMOTE的非线性MDAJYPLS的间歇过程质量预测

柴国伟, 王润, 褚菲, 贾润达, 陆宁云

控制工程. 2026, 33(5): 825-832. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc. 20230537

摘要 (230) PDF全文

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针对数据不足且存在非线性的间歇过程的产品质量预测问题进行研究。多源域适应学习中，源域和目标域数据量的差异造成数据不平衡，同时该过程存在非线性，进一步导致无法进行精准建模。为此，首先采用SMOTE算法消除数据不平衡对模型预测结果的不利影响。然后，提出一种基于RBF网络的非线性MDAJYPLS算法来捕捉非线性特性，并充分利用多个相似源域的信息辅助目标域过程建模。进一步，提出了一种基于SMOTE的非线性MDAJYPLS的间歇过程质量预测方法，以提高模型的预测精度。最后，通过青霉素发酵过程质量预测的仿真实验，验证了所提方法的有效性。

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基于自适应分布式预测控制的大型铝电解槽下料策略

李擎, 高继伟, 阎群, 王佩宁, 李震东

控制工程. 2025, 32(8): 1345-1354. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220802

摘要 (190) PDF全文

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针对大型铝电解槽氧化铝浓度分布不均匀的问题，提出了一种基于自适应分布式子空间预测控制的下料策略。首先，依据下料口的空间分布将铝电解槽划分为多个相互耦合的子系统，通过在线数据直接构建各子系统氧化铝浓度自适应分布式子空间的预测模型；然后，设计了残差驱动模型切换机制，仅在模型偏差超出阈值时触发模型参数更新，平衡计算效率与模型精度；最后，基于纳什最优理论构建分布式预测控制器，实现了铝电解槽全局协同下料优化。基于某铝厂实际生产数据的仿真验证表明，所提方法显著改善了大型铝电解槽氧化铝浓度的时空均匀性。

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悬架系统最优控制与观测器结合的无状态控制

伍建伟, 江秋博, 傅琪迪, 孙蓓蓓

控制工程. 2025, 32(11): 1921-1928. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20221022

摘要 (156) PDF全文

可视化

针对现有控制方法需要获得中间状态的局限性，将线性二次调节器与龙伯格观测器进行有机融合，建立当前控制输入与历史传感器输出和历史控制输入之间的直接关系，提出一种实用的悬架系统无状态控制方法。以四分之一车辆悬架系统模型为例，结合传感器的精度加入相应噪声，并考虑悬架系统参数的不确定性，研究了无状态控制方法的实际控制性能。结果表明，无论在冲击激励还是随机激励下，无状态控制很好地兼顾了悬架系统的3个平顺性指标，获得优良的综合控制性能。无状态控制方法只需要获得历史传感器输出和历史控制输入，即可实现传感器在布置有限情况下的最优控制效果，极大简化了控制系统的设计，具有很强的实用价值。

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抵抗间歇性DoS攻击下网联车辆系统协同输出反馈安全控制

于洋, 王鑫, 刘冬

控制工程. 2025, 32(10): 1732-1739. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240762

摘要 (145) PDF全文

可视化

针对通信受到间歇性拒绝服务(denial-of-service, DoS)攻击的网联车辆系统，提出了基于观测器的协同输出反馈安全控制方案。首先，分析纵向网联车辆系统的动力学模型并进行反馈线性化，获得线性动态方程。其次，利用公共李雅普诺夫函数，设计安全控制方案，使得协同跟踪误差达到渐近稳定。最后，以最大化DoS攻击持续时间为目标，选择适当的参数设计优化算法，来确保网联车辆系统的安全运行。实验以由4个跟随者和1个领导者组成的网联车辆系统为控制对象进行仿真，仿真结果验证了所提方法的有效性。

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具有未知输入时滞的一类线性系统无记忆反馈镇定控制与应用

闫小喜, 范明宏, 王磊, 於鑫

控制工程. 2026, 33(5): 777-785. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230577

摘要 (132) PDF全文

可视化

研究具有未知输入时滞的一类线性系统的无记忆反馈镇定控制问题。针对开环极点位于虚轴的一类不稳定线性系统，当输入时滞存在且未知时，提出了一种有限维的无记忆反馈控制方案。通过设计一个无记忆的截尾预估器反馈(truncated predictor feedback, TPF)控制器，避免了由传统的无限维控制方案带来的实现问题。当未知的输入时滞在一定范围内时，闭环系统的全局渐近稳定得到了保证，且给出了未知输入时滞的变化范围的显式表达式。最后，将设计的无记忆截尾预估反馈控制器应用到延迟双振子系统和高速双体船的减纵摇控制中，通过MATLAB仿真验证了它的有效性。

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用于随机分布控制相关课程教学实验的纯实物实验平台

周平, 孙霄阳, 李明杰

控制工程. 2026, 33(5): 769-776. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20260064

摘要 (112)

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针对随机分布控制教学中理论抽象、仿真脱离真实工业约束及实验资源不足等问题，研制了立式盘磨过程纯实物实验系统，构建了平台、数据、建模与控制一体化实验架构。系统以自主研制的立式盘磨装置为核心，集成精细喂料、磨盘间隙与转速调节单元，并通过自动间歇取样和干式激光粒度仪实现粉体粒度分布的实时采集。采用径向基函数与逆积分实现输出概率密度函数的参数化，结合迭代学习和子空间辨识建立“操作量-权值向量”线性预测模型，设计带约束控制器实现输入受限和扰动条件下的目标分布跟踪。实验结果表明，该系统运行稳定、交互性较强，能够支撑随机分布控制及相关课程实验教学。

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基于鲁棒自适应滑模策略的智能驾驶汽车轨迹跟踪控制

陈新, 张静宜, 徐月云, 冯硕, 丁金刚

控制工程. 2025, 32(10): 1740-1747. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240187

摘要 (109) PDF全文

可视化

精确的轨迹跟踪是智能驾驶汽车实现自主运动控制的关键。针对系统不确定性影响轨迹跟踪控制精度的问题，提出了一种新型鲁棒自适应滑模控制策略。首先，根据车辆运动学原理建立二自由度车辆动力学模型；然后，基于轨迹跟踪误差设计具有自适应性的比例积分微分(proportional integral derivative, PID)型滑模面，通过设计自适应更新律实时在线估计滑模控制增益和系统不确定性的上界，提高了轨迹跟踪控制的精度和鲁棒性。之后，利用粒子群优化算法优化了控制器的控制参数，进一步改善了轨迹跟踪控制性能。最后，在不同路面和车速条件下对所提控制策略进行仿真验证。仿真结果表明，所提控制策略能够保证智能驾驶汽车在系统不确定性影响下跟踪目标轨迹，控制性能优于分数阶PID控制。

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基于Unity3D与CADAC的高保真空空导弹仿真系统设计

隋秀丽, 熊珍巍, 陈海永

控制工程. 2026, 33(2): 209-218. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230137

摘要 (107) PDF全文

可视化

为解决当前仿真精度低、通用性不佳、可视化效果差等问题，设计了一种基于Unity3D与CADAC的通用型高保真空空导弹仿真系统。一方面，采用高保真度的CADAC软件包，全面考虑了导弹运动学和空气动力学特性、不同制导律与目标机动方式、燃料消耗与重心变化等因素，提高了仿真系统的保真度；另一方面，本系统适用于不同类型的导弹，如空空导弹、空地导弹等，提高了系统的通用性与易适配性；最后，利用Unity3D对导弹运行的整个过程进行可视化仿真研究，展示导弹从发射、搜寻、制导及命中目标的全过程运动轨迹。典型的仿真案例与性能分析结果验证了本仿真系统的有效性。

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具有在线自组织功能的RBF网络的COD预测

孙跃扬, 武利, 郭楠, 乔俊飞

控制工程. 2026, 33(2): 202-208. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230237

摘要 (101) PDF全文

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为解决小污水处理厂难以实现化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)的低功耗、快速在线测量问题，提出了一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)的在线自组织神经网络(online self-organizing neural network, OSNN)预测方法，该方法通过动态控制神经元数量及其变化速度，来实现对COD的准确预测。利用RBF良好的连续函数逼近能力，结合自组织的灵活性和自适应能力，提高了测量模型的准确度及适应性；提出的神经元数量调控方法，既能维持神经网络的紧凑性，又能缓解神经元数量频繁大幅变动而导致的训练时间延长问题。实验证明，具有自组织功能的RBF神经网络能够可靠地预测COD参数值。

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复杂场景移动机器人定位与建图研究进展

张怡俊, 崔国华, 张振山, 何维瀚, 薛慧

控制工程. 2026, 33(2): 291-302. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230136

摘要 (101) PDF全文

可视化

同步定位与建图(simultaneous localization and mapping, SLAM)技术是移动机器人研究及应用的关键问题，旨在解决机器人在复杂环境中实现自主定位与地图构建等功能。对SLAM的系统组成、关键技术及应用进行了简要介绍；重点围绕特征点法、滤波法、图优化法、多传感器融合和动态场景5个方面，综述了SLAM系统的关键技术、国内外研究现状及标志性应用进展；并结合代表性系统，比较分析了不同方法之间的优缺点，详细阐述了多传感器融合SLAM系统，同时对复杂场景下的SLAM技术进行了展望。

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如何做创新科研成果？

陈义华, 忻欣, 郭书祥, 施凌, 李响

控制工程. 2026, 33(4): 764-768. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.2025lt02

摘要 (100) PDF全文

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2025年8月21日至8月24日，东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室承办的第七届工业人工智能国际会议在沈阳召开。大会举办了关于如何做创新科研成果的圆桌论坛，论坛由东南大学温广辉教授主持，邀请到领域内五位知名学者：陈义华教授（美国佐治亚理工学院）、忻欣教授（东南大学）、郭书祥教授（南方科技大学）、施凌教授（香港科技大学）、李响教授（新加坡科技研究局）。各位学者分享了各自在创新研究方法、跨学科融合、AI时代机遇与挑战等方面的经验与见解，并就青年学者如何培养创新能力、处理科研经费与创新的关系等议题进行了深入讨论。创新的核心在于提出新问题、采用新方法、跨学科合作，并注重理论与实践相结合，培养批判性思维和好奇心。

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小型热电联产汽轮机各级蒸汽比焓及干度在线计算方法

付周, 袁景淇, 孙鑫宇

控制工程. 2026, 33(3): 385-389. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220352

摘要 (99) PDF全文

可视化

小型热电联产汽轮机的蒸汽比焓及干度是汽轮机安全性和经济性评估的重要指标，但现有的在线测量手段非常少，针对这一问题，提出了一种在线计算汽轮机各级蒸汽比焓及干度的方法。判别汽轮机级组出口蒸汽的过热状态，对于过热蒸汽，通过求解级组的等熵焓降及内效率，从而求得级组出口蒸汽的比焓；对于饱和蒸汽，利用级组等熵焓降、内效率及饱和蒸汽比焓解算模型，求得级组出口蒸汽的比焓及干度。以某15 MW热电联产汽轮机为对象的验证结果表明，所述方法具有在线应用的可行性，且精度较高。

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基于自适应强化学习的智能机器人容错控制

易熙琼, 谢亚兰, 舒雨锋

控制工程. 2025, 32(8): 1499-1507. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240224

摘要 (92) PDF全文

可视化

智能水下机器人易出现故障，影响水下作业，进而提出一种基于自适应强化学习的容错控制方法。该方法引入Actor-Critic算法，通过Actor网络学习制定行动策略，而Critic网络则评估行动的价值，根据外部环境变化自适应地调整策略。同时，设计了基于积分机制的改进扩张状态观测器，并采用抗积分饱和算法避免积分饱和。仿真结果显示，当智能水下机器人推进器发生故障时，研究所提容错控制器在x轴、y轴方向上的误差值均15 s后逐渐趋近于0，证明了所设计的容错控制器具有优异的容错性能及稳定性，可为水下智能机器人的安全运行提供有效的技术支持。

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基于卡尔曼滤波器的预测滑模控制器设计

刘正洋, 周丽, 李硕, 张瑞

控制工程. 2025, 32(8): 1451-1458. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220481

摘要 (89) PDF全文

可视化

为提高系统在模型失配和白噪声干扰下的控制性能，在预测滑模控制方法基础上，针对其在模型失配、随机干扰以及控制输入饱和下控制效果不佳的问题，提出一种基于卡尔曼滤波器的预测滑模控制方法。该方法通过将模型失配等效为干扰，将失配信息以参数协方差矩阵的形式表示出来，并同外部白噪声干扰一起视为系统的过程噪声，将传感器测量误差等效为系统的测量噪声，利用卡尔曼滤波器估计新的状态变量，并运用于预测滑模控制器设计中。最后以倒立摆为例进行仿真研究，结果验证了该方法的有效性。

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基于关键关节的机械臂力/位混合控制仿真

王逍, 陆志国, 李文翘

控制工程. 2025, 32(9): 1687-1692. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220900

摘要 (86) PDF全文

可视化

以六自由度串联机械臂为研究对象，首先提出关键关节的概念，在机械臂的关键力控关节处实行力矩控制的同时，使其输出角度参与到机械臂的位置控制中，进而提出一种基于主动力控关节的力/位混合控制算法，在机械臂动力学与逆运动学理论的基础上完成了对既定位置轨迹下力的控制。最后，针对RM65_B型灵巧六自由度机械臂，利用MATLAB软件搭建仿真平台系统进行仿真实验，分析该机械臂的力位混合控制的跟踪情况，仿真结果良好，证明了该控制方法的可行性。

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基于监督控制的矿井下无人巡检调度策略

张明臻, 刘超, 王晓东, 马维东, 沈逸, 邰若晨

控制工程. 2025, 32(11): 1929-1936. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240950

摘要 (84) PDF全文

可视化

近年来，巡检机器人极大程度地提高了矿井作业的安全性。然而，矿井的非结构化环境造成轨道式巡检机器人费用高、维护难度大的困难，并且矿井的防爆要求限制了巡检机器人的硬件设计。首次提出了一种满足本质安全标准的矿井下巡检无人机系统，并针对防爆要求设计了低功率无人机和充电地勤舱。此外，采用无人机进行巡检的方案克服了矿井非结构化环境所带来的困难。进一步地，基于自动机建立了矿井下无人巡检任务的调度策略模型，并基于监督控制理论合成了完备的矿井下无人巡检调度策略。最后，通过无人机和地勤舱的调度实验验证了该调度策略的有效性。

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基于多目标遗传算法的四旋翼飞行器PID设计

吴振龙, 张灿, 刘艳红

控制工程. 2025, 32(11): 1937-1946. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220390

摘要 (84) PDF全文

可视化

PID控制算法是一种性能可靠、应用广泛的控制策略，它具有结构简单、便于调节、易于实现等优点。为了解决鲁棒性约束下的PID控制器的参数整定问题，把非支配排序遗传算法II(non-dominated sorting genetic algorithms-II, NSGA-II)这种多目标遗传算法用于PID控制器的参数整定，并将优化后的PID用于控制四旋翼飞行器的飞行姿态和高度。首先，把四旋翼飞行器中全驱动控制的高度和姿态通道模型进行线性化，得到分通道的线性化模型。然后，在多目标遗传算法中，把参数作为决策变量，把抗干扰性能和跟踪性能作为两个目标函数，同时把最大灵敏度函数作为鲁棒性约束。最后，通过仿真与传统方法整定的参数控制效果进行对比，验证了多目标遗传算法整定的PID在跟踪与干扰方面的优越性。

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具有扰动的二阶多智能体系统固定时间一致性控制

梅宏, 马小陆, 谭毅波, 张睿, 龚京民

控制工程. 2025, 32(8): 1434-1443. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220614

摘要 (84) PDF全文

可视化

针对具有外部扰动的二阶多智能体系统在无向拓扑图下的一致性控制问题，提出了一种基于滑模技术的分布式固定时间控制协议。首先，设计了一种二阶分布式固定时间观测器，用以实现每个跟随者在固定时间内对领导者状态信息的精确估计；然后，为有效提高系统的收敛速度，利用系统状态误差设计了一种新型的分布式固定时间滑模面，并提出了一种分布式固定时间一致性控制协议，保证系统状态跟踪误差在固定时间内到达零点；同时，利用李雅普诺夫理论证明了闭环系统的稳定性，并且在系统初始状态未知的情况下，能够根据系统参数明确地获取稳定时间上界的估计值；最后，通过数值仿真验证了理论分析结果的正确性和有效性。

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基于两阶段多目标BBO算法的并行机分批调度问题

宋君乐, 陶翼飞, 张源, 崔海, 曾庆涛

控制工程. 2026, 33(2): 219-231. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230122

摘要 (84) PDF全文

可视化

针对考虑序列相关机器调整时间的不相关并行机分批调度问题，以最小化最大完工时间和机器总切换次数为优化目标建立问题的数学模型，设计了一种改进的多目标生物地理学优化(IMOBBO)算法进行求解。为满足分批调度的需求，第一阶段设计了一种分区式矩阵编码，采用随机策略、Logistic映射和反向学习机制的融合策略生成初始种群，并在物种迁徙过程引入狼群游走机制，在灾变过程中采用自适应灾变算子及两阶段邻域搜索策略；为了最小化各机器的调整时间，第二阶段采用基于机器的矩阵序列编码优化各批次的加工顺序；最后，引入基于超体积的个体评价方法进行Pareto非支配排序。通过不同规模算例及实例的仿真实验，并与相关算法进行对比，证明了所提算法的有效性与优越性。

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沉浸式机械臂虚拟现实仿真系统的构建

刘志林, 凌翔, 苏丽, 朱齐丹, 曾薄文, 原新

控制工程. 2026, 33(4): 577-584. https://doi.org/DOI: 10.14107/j.cnki.kzgc.20230493

摘要 (84) PDF全文

可视化

为了实现机械臂的远程控制，基于虚拟现实技术构建了一种沉浸式机械臂虚拟现实仿真系统。首先，对机械臂进行了正、逆运动学分析，解决机械臂末端执行器的位置与各关节角之间的映射问题；然后，搭建虚拟场景，利用HTC VIVE在虚拟场景中对虚拟机械臂进行操控，虚拟机械臂的关节角被封装为控制命令传输给机器人操作系统(robot operating system, ROS)的机械臂控制模块，从而控制真实机械臂跟随虚拟机械臂运动。测试结果表明，所构建的沉浸式机械臂虚拟现实仿真系统达到了远程控制的要求，真实机械臂与虚拟机械臂之间的关节角误差和动作延迟时间均在允许范围内。

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基于视觉惯性RTK融合的SLAM系统

瞿广辉, 魏国亮, 蔡洁

控制工程. 2026, 33(4): 585-593. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20221097

摘要 (83) PDF全文

可视化

针对视觉惯性同时定位与建图(simultaneous localization and mapping, SLAM)系统容易受累积误差影响的问题，提出了一种基于视觉、惯性测量单元和实时动态载波相位差分技术（即RTK）的紧耦合SLAM系统——鲁棒视觉惯性导航系统(robust visual-inertial navigation system, RVINS)，通过RTK的绝对定位消除累积误差。RVINS参考全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)-视觉惯性导航系统(GNSS-visual-inertial navigation system, GVINS)的框架，在视觉惯性导航的基础上，通过多普勒频移计算视觉惯性的局部坐标系与RTK的全局坐标系之间的外参，从而完成系统的初始化；初始化完成后，通过紧耦合的方式构建视觉、惯性测量单元和RTK的联合优化函数进行后端优化，得到最优的位姿估计。实验利用GVINS数据集对RVINS进行测试。实验结果表明，在RTK有效的情况下，RVINS的定位精度能够达到厘米级；在RTK失效的情况下，RVINS会退化为视觉惯性SLAM系统，具有较高的鲁棒性。

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基于ANN和CCA的鲁棒过程监测

张文哲, 纪洪泉, 王友清

控制工程. 2025, 32(8): 1480-1489. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220890

摘要 (83) PDF全文

可视化

基于多元统计分析的过程监测需要大量的历史数据来进行离线建模，数据中存在的异常值会影响建模的准确性，从而降低过程监测的性能，甚至产生误报和漏报。针对数据中含有异常值的问题，提出一种基于人工神经网络(artificial neural network, ANN)和典型相关分析(canonical correlation analysis, CCA)的鲁棒过程监测方法。该方法分为离线训练和在线监测2个阶段。离线训练阶段：根据异常值服从亚高斯分布的原理，将扩展后的峭度函数作为ANN的损失函数进行训练，消除异常值的影响。在线监测阶段：首先根据异常值和故障连续发生的概率不同来剔除异常值，然后利用CCA进行过程监测。为了验证所提方法的有效性，使用数值算例和连续搅拌釜式反应器的仿真案例进行仿真验证。结果表明，所提方法可以有效消除异常值的影响，提高故障检测率，并降低误报率。

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基于贝叶斯分位数回归的鲁棒随机配置网络预测区间方法

严爱军, 汪福和, 汤健

控制工程. 2026, 33(01): 1-13. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230175

摘要 (82) PDF全文

可视化

针对数据中的异常值或噪声导致预测模型的准确性低和泛化能力差的问题，提出了基于贝叶斯分位数回归的鲁棒随机配置网络预测区间方法。首先，采用随机配置网络(stochastic configuration network, SCN)算法确定隐含层节点的数量、输入权值和偏差；然后，将贝叶斯分位数回归嵌入SCN以代替经典的最小二乘回归，采用非对称拉普拉斯分布作为SCN噪声的先验分布，使用最大后验估计将SCN噪声的先验分布转化为输出权值的后验分布；最后，通过期望最大化算法迭代优化SCN噪声和输出权值假设分布的超参数。实验基于标准数据集和城市固废焚烧过程的历史数据对所提方法进行了测试，并将其与其他基于SCN和分位数回归的预测算法进行了对比。实验结果表明，所提方法在点预测的准确性和泛化能力、预测区间的可靠性、鲁棒性和计算效率方面均具有优势。

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电梯群控仿真模型构建及群控调度策略研究

魏东, 张靖媛, 方硕

控制工程. 2025, 32(10): 1895-1905. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240520

摘要 (81) PDF全文

可视化

当前电梯群控调度系统的调试安全性不足、设计评估难度大、调试成本高昂。为此，构建了电梯群控仿真模型，并基于该模型，根据乘客平均候梯时间、长时间候梯率、电梯能耗等指标对电梯群控调度方案进行动态评估。针对电梯运行效率和乘客乘梯舒适度有待提高的问题，采用深度Q网络(deep Q network, DQN)实现电梯群控优化调度，根据影响电梯运载效率的主要因素设计相应的状态空间、奖励信号和智能体结构；鉴于强化学习智能体的在线训练耗时长，无法提供实时决策，利用电梯群控仿真模型的运行数据训练前馈神经网络，构建电梯群控环境预测模型作为智能体训练环境。在电梯群控仿真模型中进行仿真实验，结果表明：相较于目前广泛应用的最小响应时间策略，所提策略减少了乘客平均候梯时间、乘客平均乘梯时间、长时间候梯率、电梯启停次数，增加了5 min平均到达人数。

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桥式吊车系统MFAC-NLPID控制方法

邹修健, 邵雪卷, 陈志梅, 赵彬宏

控制工程. 2025, 32(8): 1373-1380. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20221013

摘要 (79) PDF全文

可视化

针对桥式吊车系统的定位防摆控制问题，提出了基于数据驱动的无模型自适应控制与带有双跟踪微分器(tracking-differenttiator, TD)的非线性PID控制并联的控制方法。在仅考虑系统位移输出和控制输入的前提下，给出桥式吊车系统的动态线性化数据模型，并基于该模型设计无模型自适应控制(model-free adaptive control, MFAC)器；考虑到无模型自适应控制方法对系统干扰数据较为敏感，且对数据精度要求较高，将双TD的非线性PID控制与无模型自适应控制并联，并对系统稳定性和误差收敛性进行了证明。仿真结果表明，采用这种复合控制方法，不仅实现了小车的精确定位和对负载摆角的抑制，而且降低了干扰对系统的影响，提高了系统的鲁棒性。

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学术服务的重要性及如何开展？

金耀初, 陈俊龙(C. L. Philip Chen), 宋永端, 黄廷文, 杨双华, 丁正桃

控制工程. 2026, 33(5): 956-960. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.2025lt03

摘要 (79)

可视化

2025年8月21日至8月24日，东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室承办的第七届工业人工智能国际会议在沈阳召开。大会举办了关于学术服务的重要性及其如何开展的圆桌论坛，论坛由东北大学贾同教授主持，邀请到领域内六位知名学者：金耀初教授（西湖大学）、陈俊龙教授（华南理工大学）、宋永端教授（重庆大学）、黄廷文教授（深圳理工大学）、杨双华教授（英国雷丁大学、广州南方学院）、丁正桃教授（英国曼彻斯特大学），围绕学术服务的核心价值、实践路径、职业赋能、平衡策略及跨领域协同等关键问题展开深入研讨，为广大科研工作者，尤其是青年学者提供了兼具理论高度与实践指导的宝贵经验。

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互补滑模PD控制在桥式起重机中的应用

邵雪卷, 吕恩智, 陈志梅, 赵志诚

控制工程. 2026, 33(2): 371-378. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20210666

摘要 (78) PDF全文

可视化

针对欠驱动桥式起重机系统的定位防摆问题，提出了互补滑模PD控制策略。在小车位移、负载摆角及各自一阶微分的状态误差作为变量所组成的线性滑模面的基础上，引入位移与摆角的误差积分形成积分滑模面，并对应设计一个补充滑模面来形成互补滑模控制，使系统变量运行空间限制在滑模面的相交处，缩短变量到滑模面的距离，进而提升系统的快速性。同时，引入对负载摆角的PD补偿控制，增强对负载摆角的抑制能力，使小车的运行更加平稳，并构造Lyapunov函数证明了系统的稳定性。仿真和实验结果验证了该控制策略对定位和防摆的有效性。

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基于半监督辅助分类生成对抗网络高光谱遥感图像分类

霍凤财, 杜悦, 董宏丽, 任伟建, 于涛

控制工程. 2026, 33(5): 918-924. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230475

摘要 (74) PDF全文

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针对高光谱遥感图像中大量的波段数据和传统特征的区分和分类困难，提出了一种基于半监督辅助分类器-生成对抗网络(semi-supervised subsidiary classifier-generative adversarial network, SSC-GAN)的高光谱图像分类方法。首先，将判别器发展成一个半监督的多分类器，并与判别器级联训练生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)生成器；然后，为了扩展数据，判别器从生成的图像中提取更高层次的特征，并将辅助分类标签与生成的样本协调；最后，卷积神经网络取代了GAN中的判别器和生成器，并对两个升级的网络进行动态堆叠优化。与一些经典的高光谱遥感图像特征提取和分类方法相比，改进算法模型在经典数据集上达到了最佳的分类精度，在分类能力和鲁棒性方面更具优势。

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计及多种不确定因素的逆变器在线补偿控制

胡长斌, 程麟舒, 罗珊娜, 张赛, 陆珩

控制工程. 2025, 32(8): 1355-1365. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220965

摘要 (74) PDF全文

可视化

为抑制传感器噪音干扰、外部扰动、模型参数摄动等不确定因素对输出电压的影响，提出一种计及不确定因素的逆变器在线补偿控制结构。首先，建立模型参数摄动影响下逆变器的状态空间模型和残差生成器模型，基于残差生成器输出的残差，分析扰动和参数摄动问题对系统的影响；其次，考虑到运行过程中的传感器噪声干扰会影响观测精度，引入卡尔曼滤波器，提升观测效果；然后，针对外部扰动，设计基于模型匹配原理的补偿控制器Q(z)，并利用梯度下降算法对补偿控制器在线优化，增强补偿控制器对参数摄动的抑制能力；最后，使用基于PXI半实物仿真实验平台验证了该方法的有效性。

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考虑充电模式决策的电动车路径规划问题

黄敏, 杨佳馨, 匡韩斌, 李娟, 张期环

控制工程. 2025, 32(10): 1784-1792. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240839

摘要 (74) PDF全文

可视化

针对电动车在配送过程中存在续航里程有限、充电时间长等问题，提出了一种考虑充电模式决策的电动车路径规划问题，以最小化总配送成本为目标，构建了混合整数规划模型。针对该问题的特性，设计了一种充换电特征驱动的改进自适应大邻域搜索算法，并基于充电时间的灵活性、充电站与客户间的紧密关联性等特点，在此算法中引入了充电站关联破坏与比较修复等邻域操作算子。实验结果表明，相比于大邻域搜索算法，所提算法在求解大规模算例时，可以得到更优的解；合理选择充电模式决策可以有效缩短电动车的充电时间，降低总配送成本。

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基于改进灰狼优化算法的柔性作业车间调度

夏兴华, 金佳呈, 洪铁懿, 韩忠华

控制工程. 2025, 32(10): 1857-1864. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240395

摘要 (73) PDF全文

可视化

为了更好地求解柔性作业车间调度问题，以最小化最大完工时间为目标建立该问题的数学模型，并对灰狼优化算法进行了改进。首先，提出了新的个体位置更新公式，减少头狼对灰狼种群的引导性；其次，因线性收敛因子不能充分开发灰狼优化算法的性能，引入非线性收敛因子提高其前期全局探索能力和后期局部开发能力；再次，为了解决灰狼算法中最优个体引导性过强的问题，提出了两种邻域探索策略，使部分个体可以进行自我探索，关键个体可以进行机器变异，以减少完工时间；最后，提出了结合汉明(Hamming)距离的精英解更新机制。实验结果表明，所提改进策略均是有效的，改进后的灰狼优化算法可以更好地求解柔性作业车间调度问题，提高车间的生产效率。

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基于CEEMDAN与INGO优化BiLSTM的短期电力负荷预测

常智慧, 徐耀松

控制工程. 2026, 33(2): 343-351. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230089

摘要 (73) PDF全文

可视化

短期负荷预测对电力系统的稳定运行至关重要，为进一步提高负荷预测精度，提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)和改进的北方苍鹰优化(improved northern goshawk optimization, INGO)算法的组合短期电力负荷预测模型来优化双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)神经网络。首先，利用CEEMDAN将原始负荷序列分解以获取更加平稳的数据；然后，通过Arnold混沌反向学习初始化、自适应柯西-高斯混合变异策略和非线性收敛因子改善了INGO算法中出现的问题，并显著提高了其寻优能力和收敛速度，以此来优化BiLSTM的相关超参数；最后，整合重构各子序列得到CEEMDAN- INGO-BiLSTM电力负荷预测模型。仿真结果表明，相比于对比算法，该模型能有效提高预测准确度。

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基于迭代学习的双吊具桥式吊车无模型鲁棒同步控制

金新茗, 徐为民, 郑智腾, 杜静, 曹鹏程

控制工程. 2026, 33(2): 269-278. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230283

摘要 (72) PDF全文

可视化

针对双吊具桥吊系统普遍存在的建模不精确、系统参数变化和不确定性扰动等问题，提出了一种基于迭代学习的无模型控制框架来实现双吊具桥吊系统的同步协调控制。首先，为提高系统状态的收敛速度，提出了一种利用类Sigmoid函数的时变滑模面；然后，引入了基于时变滑模面的迭代学习律对包含系统未知动态和外部扰动等进行补偿，实现了无模型控制；同时，设计了动态学习率代替固定值学习率，提升了双吊具桥吊系统误差的收敛速度以及稳态性能；其次，提出了一种改进的自适应趋近律，降低了不必要的抖振，提高了双吊具桥吊系统的鲁棒性，实现了有限时间收敛；最后，利用李雅普诺夫稳定性理论证明了受控系统的稳定性。仿真实验验证了所设计的同步控制方案的有效性。

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基于LSTM神经网络与强化学习的流程工业需求响应调度

侯珏, 金鑫, 郝文焕, 孟子杰, 潘廷哲, 喻振帆

控制工程. 2025, 32(10): 1865-1873. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20240257

摘要 (72) PDF全文

可视化

流程工业作为能源消耗和碳排放的主要来源，其能效优化问题尤为重要。为此，针对实时动态电价的不确定性，提出了一种结合长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络和强化学习的水泥生产工业能源系统实时需求响应调度方法。首先，对各水泥生产工序的主要耗能设备和储料仓进行数学建模，并构建约束型马尔可夫决策过程，以反映能耗特性和生产需求；然后，利用LSTM神经网络的序列处理能力应对实时动态电价的不确定性，为调度策略制定提供准确的数据支撑；最后，通过强化学习智能体感知环境并优化调度策略，以实现能效优化目标。仿真结果验证了所提方法在水泥生产工业能源系统需求响应调度中的可行性和可靠性，该方法为实现工业能效提升和可持续发展提供了新思路。

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基于WPD-ISSA-CA-CNN模型的电厂碳排放预测

池小波, 续泽晋, 贾新春, 张伟杰

控制工程. 2025, 32(8): 1387-1394. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220983

摘要 (72) PDF全文

可视化

碳排放的准确预测有利于制定合理的碳减排策略。目前，针对电厂碳排放的研究较少，且传统预测模型训练时间过长。基于此，提出一种分量增广输入的WPD-ISSA-CA- CNN碳排放量预测模型，该模型创新性地构建“分解-增广融合预测”策略。首先，利用小波包分解(wavelet packet decomposition, WPD)算法将信号按频率特性分解为子序列，再将全部分量增广(component augmentation, CA)作为模型输入，以减少模型的训练时间。其次，考虑到该模型超参数选择困难，利用多策略融合的改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm, ISSA)对卷积神经网络(convolutional neural networks, CNNs)的超参数进行寻优。以山西某发电厂2×25 MW锅炉的历史数据为样本，利用5种评价指标将所提模型与BP、LSTM、CNN及其混合模型进行对比。结果表明，所提混合模型在预测火力发电碳排放中各指标均有最佳的准确度且模型训练速度明显提升。

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基于干扰观测器的四旋翼自适应PID滑模姿态控制

夏鹏, 郑柏超, 刘晓光

控制工程. 2025, 32(9): 1578-1585. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220808

摘要 (72) PDF全文

可视化

因四旋翼无人机存在参数不确定、执行器故障和外部干扰等问题，在输入受限的情况下，单独使用自适应滑模控制方法对总干扰的补偿不够充分，导致控制效果不佳。为此提出一种基于干扰观测器的自适应PID滑模控制器。首先，采用自适应滑模控制补偿参数不确定等系统内部干扰，同时通过干扰观测器对外部干扰进行估计补偿，减小控制器的输出；然后，利用径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的自学习、自适应能力优化控制参数，使跟踪效果更好；最后，证明了闭环系统的稳定性。仿真实验结果表明，在输入受限的情况下，所提出的方法能降低控制器输出，并且具有更高的控制品质。

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数据驱动的烟气脱硫浆液pH值控制性能优化

单港生, 王志国, 刘飞

控制工程. 2025, 32(8): 1366-1342. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20221024

摘要 (71) PDF全文

可视化

为了提高火电厂湿法烟气脱硫效率，针对脱硫浆液的pH值控制过程，设计了一种基于最小方差指标驱动的拓展虚拟参考迭代优化算法来优化控制性能。首先，利用pH控制过程的输入输出数据来计算系统的控制性能指标，与指定性能指标阈值比较后，再决定是否进行控制参数优化。其次，当需要参数优化时，通过数据驱动技术使实际系统输出指标跟踪参考模型输出指标，最小化目标函数，得到优化的控制参数。最后，对脱硫浆液pH值控制系统进行MATLAB仿真分析，仿真结果表明，该算法可以实现脱硫浆液pH值的稳定控制，并且可以有效地抑制随机扰动，提高系统的控制性能指标。

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基于视觉伺服的室内三维定位算法

柯佳颖, 乔宇鹏

控制工程. 2026, 33(2): 251-257. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20230239

摘要 (71) PDF全文

可视化

目前，室内移动机器人被应用于智能仓储、安防系统等行业，而高精度的定位技术在其中发挥着重要的作用。为此，设计了一种基于视觉伺服的室内三维定位技术，在实现高精度定位误差的同时，摆脱视觉图像处理定位技术中相机摆放位置和视场角的限制。首先，介绍了定位算法的框架与应用场景；然后，设计基于几何关系的三维定位算法，并求解其最小二乘问题，利用图像处理和反馈控制技术解决视觉云台对目标的追踪瞄准问题；最后，对目标机器人的定位实验结果表明，提出的室内三维定位算法在实验室的场景下有4 cm以内的定位精度，具有高精确性和稳定性。

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挖掘机器人预设时间实用自适应跟踪控制

周家峰, 华长春, 张波, 储海军

控制工程. 2025, 32(8): 1465-1471. https://doi.org/10.14107/j.cnki.kzgc.20220930

摘要 (70) PDF全文

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针对挖掘机器人动力学系统，提出了一种预设时间实用自适应跟踪控制算法。首先，提出的时变约束函数和复合映射函数使得挖掘机器人关节角度的跟踪误差可以在预设时间内达到设定精度，并且消除了关节角度对初始误差要求的限制，提高了算法在实际工程中的适用性与灵活性。其次，通过自适应方法解决了铲斗尖端在工作时受到外部干扰的问题。最后，通过李雅普诺夫方法证明了挖掘机器人系统的稳定性，并且通过仿真验证了所提控制方法的有效性。

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