结合船舶人员疏散的背景条件，提出了一种描述船舶人员疏散问题的精确数学模型。构造了一种新的启发式函数同时引入改善全局收敛性条件，提出了一种改进蚁群算法．同时应用严谨数学语言证明了改进蚁群算法的收敛性，为进一步应用算法提供基础。算法增加了人员疏散过程中的社会因素及心理因素影响，能成功解决了大型舰船人员疏散问题。实验仿真结果表明，无论是在疏散时间还是疏散效果上都好于基本蚁群算法，为精确解决船舶人员疏散问题提供新的思路。

在单周期易逝品供应链协调问题的研究中，常常借助于经典的报童模型，限制销
售商的订货机会只有一次。然而在实际中，对一些具有特定消费时间的易逝性商品( 如中秋
节月饼等) ，生产厂家为了更好地安排生产，通常提供提前购买价格折扣策略，销售商则在销
售期末进行再次订购。以单个风险中性的供应商与多个竞争的损失规避型零售商组成的两阶
段供应链系统为背景，在提前订购折扣( Advanced Booking Discount，ABD) 合约中考察竞争和
零售商的损失规避偏好对零售商的最优订购决策以及整个供应链协调性的影响。以博弈论为
基本研究方法，证明了该供应链博弈存在惟一的对称纯策略Nash 均衡，而且竞争使得零售商
的总订购量上升，而损失规避则使得总订购量下降，供应商通过制定提前订购折扣合约可以协
调整个供应链。最后通过算例，验证了提前订购折扣合约在协调供应链中的有效性。

针对一类含任意拓扑结构连接以及不可靠通信连接而引起的关联系统子系统间信息交换故障情况问题，提出了一种关联系统分析以及分散控制器设计方法。该方法首先把关联系统子系统间通信故障的随机变量看作是关联系统模型不确定性来源，并且用分式线性变换形式建立关联系统。然后，借助鲁棒控制理论推导出在最大通信连接故障情况下关联系统均方稳定的充分条件。在给定某一通信故障率下，基于线性矩阵不等式理论，通过设计分散状态反馈控制器来保证整个大系统是均方稳定的。最后，通过中国南方电网局部缩减模型作为仿真实例说明所提出模型和方法的有效性。仿真结果表明，当南方电网局部电力元件之间的通信发生故障时使用本文的方法能够很好地进行电网设计和广域控制，并使整个局部电网是均方稳定的。

采取双同步坐标系解耦锁相的方法，检测出不平衡电网电压中的正序分量和负序分量，并利用坐标变换的数学手段建立包括网侧PWM 逆变控制、电压锁相环在内的直驱式风力发电的网侧数学模型，提出电流解耦控制策略，同时结合矢量脉宽调制方法( SVPWM) 对交流侧输出电流实施有效控制。使其能独立控制输出电流的有功分量和无功分量，并使输出电流波形为正弦波且与电网电压同频率同相位，从而减少了对电网电压的谐波污染，并消除电压不平衡的影响，实现三相电网电压幅值不平衡时输出电流与电网电压的精确锁相。还利用MATLAB/Simulink 软件平台搭建了系统的仿真模型，在电网电压平衡和不平衡时分别进行仿真，仿真结果证明控制系统的可行性与有效性，提高了风力发电并网的可靠性。

为了解决飞机前视地形防撞问题，针对机载防撞雷达系统的缺点及局限性，提出了一种以虚拟雷达替代机载防撞雷达系统的基于交互多模型的飞机地形规避策略。该方法根据飞机机动运动特点，建立适于准确快速预测的匀速运动模型、匀加速运动模型以及当前统计模型，采用交互多模型原理结合成熟的卡尔曼滤波估计技术，对飞机未来飞行状态进行实时预测，根据飞机飞行状态预测结果与机载地形库进行匹配以进行地形规避。通过仿真的方法，以F16 飞机为例，对飞机飞行状态预测算法进行了验证，结果表明，对于较长时间预测，预测时间对预测精度有很大影响，可根据预测时间确定告警等级。研究还表明基于交互多模型的飞机地形规避方法，相比于机载雷达防撞系统具有无可比拟的优势，可以替代机载雷达防撞系统。

总结了武器目标分配( Weapon Target Assignment，WTA) 问题的研究现状，分析
了资源损失最小化和目标威胁最大化两类静态分配模型的局限性，为了达到目标动态分配的
目的以解决当前方法的非实时性问题，提出了一种符合作战实际的动态武器目标分配方法。
首先，为使分配模型具有实时性和一般性，引入了目标的动态输入，并使其按一般性分布随机
地进入; 其次，针对目标输入后的动态随机系统，分析了再生点瞬间的系统状态，采用嵌入马
尔可夫链( Markov Chain，MC) 的方法使得系统马尔可夫化，求解了系统的状态转移概率;
再次，构造了武器目标分配的目标函数，根据系统的状态转移概率建立了动态的目标分配模
型; 最后给出了模型求解方法，并通过实例证明了该方法的有效性和实时性，是对现有方法的
一种完善和补充。

针对实际桥式吊车系统物理参数不易获得的问题，提出一种基于能量守恒的参数辨识方法。该方法根据能量守恒原理建立辨识回归方程，然后用非负最小二乘法处理辨识实验数据，得到桥式吊车的控制器设计模型。以桥式吊车实验系统为背景，模拟桥式吊车的实际运行特点，进行辨识实验，获得系统的数学模型。在此基础上用LQＲ 控制器验证了该方法在桥式吊车实验系统上辨识结果的准确性，证明该辨识方法对桥式吊车的控制有很大帮助。

针对脉冲噪声和高斯噪声构成混合噪声的特点，提出了一种基于简化型脉冲耦合神经网络( Pulse Coupled Neural Network，PCNN) 滤波算法，利用了简化模型的几个技术特性，适当的选取参数，并在算法中结合了形态学方法、中值滤波和维纳滤波，该算法相对于均值滤波和中值滤波算法来说具有更好的抑制混合噪声干扰的能力，能较好地保持图像的边缘和细节信息。通过大量实验证实，应用简化型PCNN 滤波算法对滤除灰度图像所受混合噪声的效果较好。在与其他算法的比较中，该算法优于传统的滤波算法，不但能有效地滤除混合噪声，并且计算量适中，具有较好的实时性，同时随着图像受混合噪声污染程度的增大，优势更加明
显。

利用经典李对称理论，研究一类抛物型分布参数系统的边界控制问题，分别设计开环和闭环形式的边界控制律，实现系统状态的定态控制。借助于无穷小生成元作为分析工具，应用微分方程的不变性条件，确定系统经典李对称的具体表示形式，即其所对应的无穷小生成元表达式。之后，分别针对开环和闭环控制结构，设计出系统解析形式的边界控制条件。通过设定系统参数、初始条件和控制目标，开环和闭环边界控制都能实现设定的控制要求。相比较而言，开环控制的输出误差收敛速度较慢; 闭环控制收敛速度较快，不过入口附近有无法完全避免的超调现象。提供的研究结果，对于一类包含传导和对流特性的温度或浓度模型的定态控制问题有一定指导意义。

摘 要: 风力发电系统往往安装在偏僻的 难以接近的或者气候不适合人类长期逗留的地域，传统的计划维修和事后维修方式不能满足要求 为保证风力发电系统可靠稳定运行，降低系统的维护成本，对其进行状态监测与故障诊断是十分必要的 论文针对风力发电系统中的主要部件，即齿轮箱 发电机 电力电子装置 叶片等的故障，对现有故障诊断方法进行了分类与综述，为提高对风力发电系统的可靠性 降低成本，促进其工程化进程提供了有效的参考。

针对网络控制系统中存在的时变采样周期与时延，通过矩阵Jordan 变换与分解，
将采样周期和时延的不确定性转变为系统结构参数的不确定性，建立了离散时间凸多面体不
确定系统模型。在此基础上，首先设计观测器，保证系统状态和故障估计收敛于实际值。接
着，根据估计的故障，设计了主动动态输出反馈鲁棒容错控制器，给出了执行器发生故障时，
系统能保持渐近稳定的充分条件。将控制器设计问题转化为以线性矩阵不等式形式为约束条
件的凸优化问题，进而得出了最优H∞鲁棒容错控制器参数的具体表达式。数值仿真验证了提
出的设计方法的有效性。

在支持向量机多分类方法基础上，提出了一种改进的有向无环图支持向量机( Directed
Acyclic Graph Support Vector Machine，DAGSVM) 手势识别方法。首先根据Kinect 采集到
的场景深度信息将前景和背景分开，分割得到手，然后提取其特征向量，利用特征向量训练多
个SVM 两分类器，采用DAG 拓扑结构构成DAGSVM 多分类器，并对其结构排序进行改进。
实验证明，与其他支持向量机多分类方法相比，改进后的DAGSVM 分类器能够达到更高的识
别率，并将这个手势识别方法用于智能轮椅的控制上，收到了良好的效果。

 在传统电力系统无功优化( Reactive Power Optimization，RPO) 模型中引入电压水平
指标，建立了以网损最小，电压水平最好为目标的多目标差分进化算法( Differential Evolution
Algorithm) 的模型。针对基本差分进化算法易陷入局部最优解、收敛速度慢的缺点，提出一种
具有自适应参数策略的改进差分进化算法并首次用于多目标电力系统无功优化问题。通过在
算法进化过程中调整变异因子F 和交叉因子CR，在初期增加种群的多样性、扩大全局搜索区
域; 从而可以避免算法陷入局部最优解; 同时在后期也加快了收敛速度。将该算法用于电力系
统无功优化并仿真计算了IEEE-14 节点标准测试系统，结果验证模型和算法的有效性。

连续退火工艺使带钢内部晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，带钢的组织和性能恢复到冷变形前状态，是改善带钢的力学性能的关键过程。但实际生产过程中，连续退火过程机理复杂，各种外部操作参数对带钢的性能都能产生影响，彼此间互相耦合，并且对带钢硬度的检测有很大的时间滞后，这对改善带钢硬度指标带来了很大的障碍。选用偏最小二乘方法构建带钢硬度与过程变量平均轨迹之间的关系，可以及时实现带钢硬度预报和过程监测。通过对现场实际数据的仿真分析证明了所提出方法的可行性和有效性。

机器人末端位姿的精度依赖于各关节几何参数的精度。为了提高机器人的位姿精度，提出了一种简单实用的机器人参数辨识方法。利用D-H 算法建立的机器人运动学方程，得到了末端位姿与各关节参数的关系。为了解决辨识过程中的复杂计算问题，设计了一种采用拆分参数的迭代方法和相应的实验方法，运用激光跟踪仪对位姿进行精确测量，求得实际几何结构参数。实验结果验证了所提出方法的有效性。

铁水温度是高炉冶炼过程的关键参数，是影响高炉稳定顺行及节能降耗的重要指标。以高炉炉内热状态的重要指示剂-铁水温度为研究对象，在综合利用K-means 聚类和支持向量机方法的各自优势和互补情况下，提出一种基于K-means 聚类的支持向量机预测铁水温度的方法，该方法首先将训练样本数据分为m 类，建立m 个支持向量机回归预测模型，同时采用粒子群算法优化模型参数; 其次建立m 个判别函数，判别待预测样本数据属于哪一类;最后将待预测样本数据代入相应类的回归模型中进行预测。相比标准支持向量机预测，得到了较高的预测精度。

入口匝道调节是快速路交通控制中较有效的一种方式，现基于快速路交通系统的常微分模型，设计了一种新的入口匝道的模糊自整定PI 控制方法，充分利用了上游路段流入的交通流量和向下游路段流出的交通流量信息进行控制律更新，有效抑制了系统扰动等不确定性因素的影响。设计了相应的模糊控制逻辑，实现了复杂交通系统实际控制过程中的PI控制器参数的模糊自整定。仿真研究中，与传统PID 和ALINEA 方法进行了充分比较，说明了所提出方法的有效性。

提出了一种模拟机遮光板的模块化设计方法。该方法在归类系统功能的基础上，通过适当降低操作板与控制板模块间的相对依赖性连接，实现功能与结构的分离、模块的再分割以及数据在各模块间的通信，进而达到独立功能模块设计的目的。进一步，以模块间的通信为例，设计了独立的通信模块，通过加入斯密特触发器而有效抑制了由于通信乱码而致死机的频繁发生。在实际应用中，通过操作实验，证实了该模块化设计方法可大大提高模拟机遮光板通信的可靠性; 同时该方法也可用于模拟机前头顶板和中央操纵台的设计中。

 四旋翼无人机的姿态控制是自主飞行控制的核心，针对四旋翼姿态易受外界环境干扰和内部参数摄动等不确定性影响的问题，设计了一种鲁棒自适应反步控制器，以提高四旋翼的鲁棒性。建立了四旋翼完整的姿态运动模型，并将其转化为含有广义不确定性的多输入多输出非线性系统。根据该系统满足严格反馈的结构特点，设计了反步控制器; 针对系统中存在的外部干扰和内部参数摄动等不确定性，引入了一类鲁棒自适应函数来抵消该不确定性对系统的影响; 采用非线性跟踪微分器估计虚拟控制量的微分信号，减小了反步控制器设计中普遍存在的“计算膨胀”问题; 通过构造Lyapunov 函数证明闭环系统是稳定且指数收敛的。仿真结果表明，所设计控制器具有良好的控制效果和鲁棒性。

虚拟企业要达到预期目标，盟主必须制定有效机制成功规避运行中的道德风险。
针对盟主和盟员之间存在委托代理关系的虚拟企业，考虑盟员的公平偏好心理，建立了公平
偏好下的虚拟企业委托代理契约模型，分析了盟员公平偏好心理和道德风险问题之间的关系，
对比了传统委托代理模型和公平偏好下的委托代理模型。结果表明公平偏好因素改变了传统
委托代理模型的部分结论，盟员的公平偏好强度对努力水平、收益分享具有重要影响，盟主应
选择公平偏好强度较低的盟员作为合作对象以规避道德风险。

为了实现高速、连续采样的数据采集系统，介绍了一种基于FPGA 的高速数据采
集系统的构成及技术实现。采用FPGA 作为主控制器，USB2. 0 协议标准传输数据，设计了数
据采集系统的硬件电路，包括模拟信号滤波整形电路，高速AD 接口电路，USB 接口电路等，
实现了对数据的高速连续采集。设计了系统应用软件，包括数据采集板的FPGA 程序和USB
固件程序，上位机应用软件等。实验测试结果表明，系统结构灵活，性价比高，抗干扰能力
强，各项指标均已达到了设计时的要求，具有广泛的实用性。

针对表面式永磁同步电机( SPMSM) 驱动系统的非线性特点，着眼于调速系统的
高性能要求，基于互联和阻尼配置的能量成形方法和端口受控耗散哈密顿( PCHD) 系统原理，
研究了SPMSM 系统的统一PCHD 建模和速度控制问题。首先，从能量平衡的观点，建立了逆
变器、考虑铁损的SPMSM、机械负载一体的不确定系统统一PCHD 数学模型，然后在此基础
上，设计了SPMSM 驱动系统的无源控制器，逆变器非线性扰动由扩张状态观测器进行补偿，
最后利用自抗扰控制设计了速度调节器得到q 轴期望的电流，所得控制器更加简单和容易实
现。仿真结果表明，所提方法实现了全局稳定性控制、鲁棒性强; 调速系统具有优良的动、静
态性能。

在分析比较现有动力电缆绝缘监测方法的基础上，针对煤矿井下电缆线路运行的特点，设计出了井下动力电缆绝缘在线监测系统。该系统采用低频信号注入法，即通过电抗器中性点对电缆注入低频信号，使低频信号源、电缆的对地绝缘电阻和大地构成回路。在注入低频电压一定的情况下，通过检测注入低频电流的大小，实现对电缆绝缘情况的在线监测，较好地解决了动力电缆绝缘在线监测可靠性差和灵敏度低的问题。通过模拟试验表明，该方法具有检测误差小、准确性高的特点; 既可对单条电缆绝缘进行监测，又可对多条电缆绝缘进行监测; 不仅可监测主电缆电路，同时还可监测多个分支电缆电路。

对钢坯入库堆垛问题进行深入研究，建立了以最小化钢坯出库倒垛数为目标的数学模型，并设计了一种可以动态调整垛位顶层钢坯的堆放位置的DIBF(Dynamic and Improved Best Fit)算法。算法主要分为两个阶段，首先通过聚类算法将辊道上暂存钢坯形成入库批次；然后对入库批次通过DIBF算法进行批次指派垛位。通过钢厂实际生产数据对DIBF算法、IBF(Improved Best Fit)算法和传统手工计算方法进行验证。结果表明，相对于IBF算法和传统手工计算方式，DIBF算法不仅能够在限制可用垛位数的前提下减少倒垛次数，而且也能提高垛位的空间利用率，模型及算法可行、有效。

针对滑翔段到巡航段的过渡段控制问题，在考虑地球自转和冲压约束及巡航段初始状态约束条件下，建立了导弹控制律设计模型． 运用Gauss 伪谱法将最优控制问题转换为非线性规划问题，利用SNOPT 对非线性规划问题进行求解． 仿真结果表明Gauss 伪谱法对导弹滑翔段到巡航段的过渡段最优控制律求解是有效的。

实际控制过程中，时滞的引入常常导致系统性能的下降，也使得系统的稳定性分析变得困难。从一类具有时滞项的线性时不变( LTI) 系统的特征根求解出发，研究了系统的稳定性分析问题。复平面上系统特征根的位置不仅决定了系统的绝对稳定性，还决定系统的相对稳定性-瞬态性能。由于时滞的引入，系统特征方程变成超越方程，其解的数量为无穷。并提出一种从超越方程实部和虚部系数中提取出双向量并结合二维向量旋转的解决方法，可以准确简洁地求出超越方程在复平面上指定区域边界上的根。最后给出仿真实例表明了算法的正确性和有效性。

旨在提高焊缝跟踪精度和焊接质量，提出一种基于激光检测自动焊缝跟踪系统。该系统由激光视觉部件、控制器、步进电机和十字滑架组成。当系统工作时，由激光视觉部件检测焊缝的当前位置与目标位置之间的偏差，控制器基于该偏差确定纠偏量，步进电机驱动十字滑架以纠正焊枪横向与纵向位置偏差。搭建出系统物理样机，进行了焊缝跟踪试验。试验结果表明，基于激光视觉检测的焊缝跟踪误差可控制在0. 5 mm 之内，其在精密焊接领域具有较大应用前景。