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2013年 第20卷 第5期 刊出日期：2013-09-20

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综述与评论

风力发电系统故障诊断方法综述

沈艳霞，李 帆

2013, 20(5):  789-799. 

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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。

浮选过程自动控制系统

李海波，柴天佑，岳恒

2013, 20(5):  796-799. 

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针对我国赤铁矿浮选生产过程自动化水平不高、劳动生产率低、工艺指标精矿品位和尾矿品位波动严重的现状，采用美国Ｒockwell 公司的ControlLogix 系列软硬件平台设计开发了浮选过程自动控制系统。详细介绍了控制系统结构、控制系统功能、智能优化设定层和底层回路层的控制策略，以及浮选过程自动控制系统应用软件和人机交互监控界面的开发过程。将本文提出的自动控制系统应用于酒钢选矿厂，长期运行结果表明，系统运行稳定、安全可靠，减轻了现场操作人员的劳动强度，提高了劳动生产率，进而提升了选矿厂的企业竞争力。

含任意拓扑和通信故障的关联系统分散控制

于淼，陆超

2013, 20(5):  800-804. 

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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。

六轴工业机器人的参数辨识方法

蔡锦达，张剑皓，秦绪祥

2013, 20(5):  805-808. 

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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。

支持向量机在高炉铁水温度预测中的应用

崔桂梅，孙彤，张勇

2013, 20(5):  809-812. 

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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。

快速路入口匝道模糊自整定PI 控制方法

池荣虎，杨秀芹，李建营，刘祥鹏

2013, 20(5):  813-817. 

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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。

A320 模拟机遮光板的模块化设计与实现

陈静杰，肖晨，钱文高

2013, 20(5):  818-820. 

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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。

价格影响需求的易变质产品动态定价模型

曹晓刚，闻卉，黎继子，郑本荣

2013, 20(5):  821-824. 

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在产品销售价格影响需求的条件下，利用最优控制理论建立了易变质产品的动态定价模型，目标是最大化产品销售周期内总的销售利润。利用Pontryagin 最大值原理得到了产品销售价格的最优性条件。通过对模型的理论分析得出如果产品销售价格介于单位产品购买费用和产品销售价格上限之间，且产品库存在销售周期结束之前始终为正时，销售周期内各时刻的产品最优销售价格一定大于与相应时刻变质率和产品单位库存成本有关的一个下界，销售周期内各时刻的产品最优库存水平一定小于与相应时刻变质率和产品单位库存成本有关的一个上界。

钢包炉配料PSO-BP-PID 控制研究

欧青立，吴兴中，欧达贤

2013, 20(5):  825-828. 

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针对钢包精炼炉( Ladle Ｒefining Furnace) 又称LF 炉，配料加料过程的惯性、时滞、非线性等控制特性，设计了一种基于微粒群优化算法( Particle Swarm Optimization，PSO) 、误差反向传播( Back Propagation，BP) 神经网络以及比例－ 积分－ 微分( PID) 的复合控制算法PSO-BP-PID，并将该复合算法应用于150 t 钢包精炼炉配料称重控制系统中，实现配料称重过程的智能控制。PSO-BP-PID 算法利用微粒群优化算法的全局寻优特性，优化BP 神经网络的初始权值以提高神经网络的收敛性; 采用经微粒群算法优化后的BP 神经网络在线实时调整PID参数。通过基于PSO 和BP 网络的PID 控制器实时控制钢包精炼沪的配料过程。仿真实验和运行实验结果表明，PSO-BP-PID 算法的控制效果优于单一PID 算法的控制效果。采用PSO-BPPID算法的钢包炉配料系统后，明显提高了配料精度，有效地解决了配料称重过程中速度与精度的矛盾。

简化型PCNN 的混合噪声图像滤波算法研究

张艳珠，李媛，李小娟

2013, 20(5):  829-832. 

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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。

基于解耦锁相的风电逆变并网控制系统仿真

吴新开，刘洋

2013, 20(5):  833-836. 

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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。

一类抛物型分布参数系统的边界控制

魏萍，丁卯，左信，罗雄麟

2013, 20(5):  837-840. 

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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。

电力载波通信动态组网算法的研究

林景栋，秦玉龙，廖孝勇

2013, 20(5):  841-843. 

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电力载波通信网络的不确定性使得其无法用一般的通信组网方法来组建网络，针对这一问题，设计了一种适用于路径寻优的改进遗传算法，该算法能够快速准确的对全局通信网络进行组网。首先通过遗传算法对所有的通信节点和通信路径进行全局搜索; 当通信节点出现故障时利用遗传算法全局寻优的特性进行通信网络的组网，在组网过程中引入图的遍历算法思想和Dijkstra 算法来克服遗传算法易收敛到局部最优解和处理规模小等缺点; 最后根据小生境技术最优保留原则得到最优的组网结果。Matlab 仿真实验验证了该算法的收敛性和可行性，该算法提高了组网的快速性和准确性，能够满足电力载波通信动态组网的实时性和正确性要求，具有一定的实用价值。

双馈风力发电机无速度传感器控制研究

刘婷，黄守道，邓秋玲，陈国富，浦清云，郭灯塔

2013, 20(5):  844-848. 

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间接利用定子、转子电流间的比例关系，分析转子电流和转子位置观测之间的关系，提出了一种基于PQ 功率转子位置观测法的DFIG 矢量控制策略，这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷，具有较宽广的运行范围，能够取得与有速度传感器控制相似的稳态性能。最后构建了DFIG 仿真与实验平台，对所述无位置传感器控制策略进行了仿真与实验验证。仿真结果和试验结果证明了这个控制方法的正确性与有效性。

线性时滞系统的相对稳定性分析方法

曾启杰，章云，唐斌

2013, 20(5):  849-853. 

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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。

基于嵌入MC 的动态WTA 方法研究

张海龙，孙世宇

2013, 20(5):  854-858. 

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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。

变采样周期网络化系统鲁棒容错控制

樊金荣,方华京

2013, 20(5):  859-863. 

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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。

基于平均轨迹的连续退火过程带钢硬度预测方法

彭俊，王建辉，谭帅，汪源

2013, 20(5):  864-868. 

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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。

基于激光视觉检测的焊缝自动跟踪系统研究

贺红林，雷修才，龚烨飞，赵灿

2013, 20(5):  869-872. 

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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。

煤矿井下动力电缆绝缘在线监测的研究

董爱华，刘增印，耿新林，王少华

2013, 20(5):  873-876. 

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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。

火电机组主蒸汽温度神经模糊-PID 串级控制

贾立，柴宗君

2013, 20(5):  877-881. 

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如何将机组主蒸汽温度快速地控制在额定范围之内是火电厂热工过程控制面临
的主要难题。针对超临界锅炉机组的主蒸汽温控制问题，提出一种基于神经模糊模型的火电
机组主蒸汽温度自适应PID 控制方案。根据采集到的减温水流量、高温过热器入口温度、主蒸
汽流量、主蒸汽温度数据建立机组主蒸汽温度神经模糊模型，以此模型为基础实施主蒸汽温
度自适应PID 串级控制。内环采用PI 控制器克服内部扰动，从而减少扰动对于导前汽温的影
响，再将内环PI 闭环控制系统及惰性区作为广义被控对象实行单神经元PID 控制，通过主蒸
汽温度额定值和实际输出值之间的误差对控制器参数进行在线调节，最终达到对过热器的控
制。仿真实例验证了所提出的方法的有效性。

基于改进蚁群算法的船舶人员疏散问题研究

沈继红，王侃，李璞

2013, 20(5):  882-886. 

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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。

用于词义排歧的语义剪枝方法研究

辛日华

2013, 20(5):  887-890. 

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词义排歧方法的研究在自然语言处理领域具有重要的理论和实践意义。研究了一种基于知网的语义剪枝算法，来解决自然语言处理过程中的词义排歧问题。其目的是通过语义剪枝系统尽可能地减少歧义词在上下文中错误的或最不可能的义项。语义剪枝以后，形成词和其可能义项的一个列表，尽量将一个词真正正确的义项保留下来。为了对语义剪枝算法进行评价，开发了一个手工标注交互环境，并使用了召回率和简化率2 个指标。对窗口的尺寸和分析单元的选取对召回率和简化率的影响进行了研究。

基于能量守恒的桥式吊车参数辨识研究

路兴龙，王良勇

2013, 20(5):  891-895. 

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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。

公平偏好下的虚拟企业道德风险及激励机制研究

陈克贵，黄敏，王兴伟

2013, 20(5):  896-899. 

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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。

无源散射变换的双边移动机器人网络遥操作

陈宜滨，席宁，李洪谊

2013, 20(5):  900-905. 

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网络遥操作系统的随机时延给控制器设计带来巨大挑战，严重时破坏系统的稳定性。首先对遥操作无源理论及其波变量控制方法做了简单综述，然后提出直接无源散射变换方法，它将无源双边控制方法推广到具有随机时延的网络遥操作系统中去，保证网络遥操作系统在任何不对称随机网络时延情况下稳定。最后基于此变换方法设计了一个虚拟主从手双边移动机器人网络遥操作方案，并进行了仿真验证，结果表明结出的设计方法能满足系统性能要求。

基于Gauss 伪谱法的导弹过渡段控制律设计

汪立新，冷杉，王建华

2013, 20(5):  906-909. 

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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。

基于模糊自整定PID 四旋翼无人机悬停控制

李一波，宋述锡

2013, 20(5):  910-914. 

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四旋翼无人直升机是一种多输入、强耦合、多变量、欠驱动的系统，其可以应用到航拍、考古、边境巡逻、反恐侦查等多个领域，具有广阔的前景。根据欧拉定理以及牛顿定律建立四旋翼无人直升机的动力学模型，并且考虑了空气阻力、转动力矩对于桨叶的影响，而后基于经典PID 算法设计了双环控制系统，之后在此基础上结合模糊控制技术设计了模糊自整定PID 控制器。通过Matlab /Simulink 对两种控制算法设计的控制器进行仿真比较，从仿真结果可以看出两种控制算法均可使四旋翼无人直升机到达指定位置并且保持悬停状态，但模糊自整定PID 算法设计的控制系统在响应时间以及稳定性方面优于经典PID 下的控制系统的控制效果。

四旋翼无人机鲁棒自适应姿态控制

甄红涛，齐晓慧，夏明旗，苏立军

2013, 20(5):  915-919. 

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 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。

近空间飞行器纵向抗干扰轨迹控制研究

贺乃宝，高倩，罗印升

2013, 20(5):  920-922. 

摘要 ( )  

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针对近空间飞行器( nearspace vehicle，NSV) 在高超音速飞行时，气动参数变化剧烈且容易受到外界干扰的特点，研究了NSV 纵向轨迹系统的干扰问题，提出了鲁棒自适应动态面的回馈递推控制方法。首先对高度非线性、高度复杂的NSV 的纵向运动的模型进行坐标变换，采用输入－输出反馈线性化方法，将其转化为仿射非线性模型; 然后通过一阶低通滤波器对控制器设计中的虚拟控制律进行估计，从而避免了对其求导带来的计算膨胀问题; 再结合神经网络逼近理论以及虚拟控制器中的鲁棒项，一起消除近空间飞行器的纵向系统中存在的参数摄动不确定和外界干扰。最后通过稳定性分析，表明了该方法在降低系统控制器复杂性的同时仍具有很好的鲁棒性。

基于交互多模型的飞机地形规避策略研究

耿建中，武虎子，段卓毅

2013, 20(5):  923-928. 

摘要 ( )  

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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。

基于统一PCHD 建模的永磁同步电机无源控制

侯利民，宋绍楼，王巍

2013, 20(5):  929-933. 

摘要 ( )  

相关文章 | 计量指标

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。

基于遗传算法的灰色神经网络优化算法

李国勇，闫芳，郭晓峰

2013, 20(5):  934-937. 

摘要 ( )  

相关文章 | 计量指标

针对BP 神经网络算法通常具有收敛速度慢且容易陷入局部极小值的缺点，在对国内空调订单市场进行分析和研究的基础上，提出一种用遗传算法优化灰色神经网络模型参数的方法，该方法利用灰色模型( Grey Model，GM) 弱化数据的随机性以及神经网络的高度非线性，对空调订单建立了一种非线性预测模型，并采用遗传算法对其进行优化，从而提高了预测的精度并加快了收敛程度。仿真结果表明该算法能较好的解决空调订单预测的问题并可推广到同类预测中。

基于多个损失厌恶型零售商的提前订购策略

胡支军，常佳佳，向淑文

2013, 20(5):  938-942. 

摘要 ( )  

相关文章 | 计量指标

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。

基于混合变异策略的改进差分进化算法及函数优化

乔俊飞，傅嗣鹏，韩红桂

2013, 20(5):  943-947. 

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针对差分进化算法DE 传统变异策略不能有效平衡全局搜索和局部搜索，并且算
子固定，导致算法早收敛、搜索效率较低。基于DE 变异策略性能，提出一种混合变异策略，
力图平衡算法探索和开发能力，使得前期增强全局搜索，保持种群多样性; 后期偏重局部搜
索，尽快收敛到全局最优值。同时操作算子采用随机正态缩放因子F 和时变交叉概率因子CＲ，
进一步改善算法性能。几个典型Benchmarks 测试函数实验表明: 该改进型差分进化算法能有
效避免早收敛，较好地提高算法的全局收敛能力和搜索效率。

基于遗传算法的输出反馈动态面优化控制

贺磊，孙秀霞，李晓东，董文瀚，余修端

2013, 20(5):  948-952. 

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针对一类只有输出信号可测且非线性项含不可测状态的不确定系统，基于输入信号置换思想构建了神经网络状态观测器，结合动态面理论设计了输出反馈自适应控制方案。通过理论分析确定了控制律参数选取范围，保证了闭环控制系统所有信号半全局一致终结有界; 利用遗传算法提出一种参数寻优策略，选取了最优的输入初始值和控制律参数，解决了控制冲击问题，提高了跟踪精度。

多目标差分进化算法的电力系统无功优化

马立新，孙进，彭华坤

2013, 20(5):  953-956. 

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 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。

一种改进的DAGSVM 手势识别方法及其应用

蔡军，李晓娟，张毅，罗元

2013, 20(5):  957-959. 

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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。

网络控制系统动态量化H_∞控制

温丹丽，王克胜，陈志迅

2013, 20(5):  960-965. 

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基于线性矩阵不等式技术，采用状态反馈控制，考虑同时带有网络诱导随机丢包
和量化的H_∞控制问题。考虑信号经网络从传感器到控制器和从控制器到执行器的传输中存在
通信诱导随机丢包，并采用动态量化器量化信号。设计H_∞控制器的同时，提出量化的控制策
略，使得闭环系统在量化器的量化范围条件下指数均方稳定且具有指定的H_∞性能指标。通过
数值仿真例子表明设计方法的有效性。

基于FPGA 的快速中频自动增益控制系统

张春杰，谭振伟，李娜

2013, 20(5):  966-969. 

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为了同时满足系统的动态范围和响应时间的需要，提出了一种基于FPGA 的快速
中频自动增益控制( AGC) 系统。首先进行了计算机仿真，利用Quartus II 对系统AGC 算法进
行了仿真，验证了系统搭建控制模块、达到了60 dB 的动态范围控制。通过逻辑仿真软件的验
证和硬件电路的测试，证明系统响应迅速，控制精度高，并且系统用在实际的雷达接收机中取
得了良好的结果，增大了接收机的动态范围，提高了雷达系统的性能。

基于FPGA 的高速数据采集系统设计

关守平，尤富强，董国伟

2013, 20(5):  970-975. 

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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。

具LTI 保持的采样控制系统鲁棒稳定性分析

李夏雨，金惠良，董穗融，钟庆昌

2013, 20(5):  976-979. 

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将美国密歇根大学的学者Bernstein 教授和Hollot 教授［1］提出的利用指数矩阵形
式检测鲁棒稳定性的方法，推广到具有线性时不变( LTI) 保持函数的采样控制系统中。直接使
用了连续时间模型的原有数据，避免判断条件过于保守。构造了此类系统的标准Lyapunov 函
数的一个上限。此上限完全不依赖于系统原来的不确定参数，而只依赖于一个为了避免此上
限过于保守而专门引入的一个自由标量参数。给出了一个可靠的数值计算的算法。并且将计
算方法进行改进以进一步适用于具有任意广义采样保持函数( GSHF) 的采样控制系统。

基于领导跟随的欠驱动船舶编队跟踪控制

刘杨，刘美杰

2013, 20(5):  980-983. 

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针对具有三自由度欠驱动水面船舶编队控制问题，提出一种基于领导跟随
( Leader /Follower) 结构的欠驱动水面船舶队形跟踪控制方法。当系统接收到队形控制指令，
每个欠驱动水面船舶按照自己在编队中的角色进行控制，其中Leader 根据任务中的队形指令
完成航迹跟踪控制，而Followers 则依据Leader 的信息和航行中任务中的队形指令完成航迹跟
踪控制。在航迹跟踪控制中，根据期望队形任务指令为每个船舶设计需要跟踪的参考路径和
速度指令; 基于Lyapunov 理论和重定义输出方法设计非线性速度控制器和路径跟踪控制器跟
踪设计路径和速度指令; 稳定性分析证明了队形跟踪误差是一致最终稳定的。仿真结果表明
船舶可以跟踪任意期望曲线队形，从而验证了方法的有效性。

工程项目群资源管理的HTCPN 建模与优化

李海凌，刘克剑，陶学明

2013, 20(5):  984-989. 

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 资源有限性引起的项目间资源冲突是影响工程项目群建设周期和效益的重要因
素。构建一个能够准确描述工程项目群实施全过程中任务关系、资源需求以及任务持续时间
等资源管理相关信息的资源模型是进行工程项目群实施阶段过程管理和资源优化配置的关键。
针对非消耗性资源的属性及工程项目群实施阶段资源管理的建模需求，基于HTCPN 定义了工
程项目群实施阶段资源模型。该模型能够准确描述工程项目群实施全过程，可以进行资源冲
突发现、运行时间、资源计划方案优选的仿真分析。借助CPN Tools 仿真平台，以某工程项目
群实施阶段为例进行资源模型的构建和仿真，验证了基于HTCPN 构建工程项目群实施阶段资
源模型的正确性和有效性。