当期目录

    2019年 第26卷 第2期 刊出日期:2019-02-20
    工业过程及控制系统

    基于PSO的自适应广义预测微燃机控制

    马草原, 朱信尚, 韩永刚, 高爱杰
    2019, 26(2):  179-184. 
    摘要 ( )  
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    针对微型燃气轮机运行时的大时滞、非线性和时变性等特点,基于系统辨识理论和自适应广义预测控制算法设计了一种微型燃气轮机的转速控制器。首先,通过现场采集微型燃气轮机转速控制系统输入(燃料量)-输出(控制转速)的数据,利用变遗忘因子递推最小二乘算法(FFRLS)进行离线辨识,辨识出微型燃气轮机转速控制系统在特定负荷工况下的受控自回归积分滑动平均模型(CARIMA)。然后,基于所辨识的CARIMA模型,研究并设计了基于粒子群算法(PSO)的自适应广义预测控制器。最后,在MATLAB仿真软件中进行了仿真。仿真结果表明,当系统负荷发生突变时,燃料量流量响应迅速,控制转速超调量较小,过渡过程时间较短,跟踪效果好,鲁棒性较强,控制性能好。

    工业污水处理溶解氧的双模糊控制系统研究

    黄超, 薄翠梅, 郭伟, 滕刚
    2019, 26(2):  185-190. 
    摘要 ( )  
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    针对AA0工艺的好氧池曝气系统,常规PID控制难以处理的多时变、有惯性的特点,采用双模糊控制算法设计了溶解氧双模糊控制。分析AA0工艺曝气量控制的原理,在合理建立模糊规则库的基础上进行双模糊控制器的设计,并采用西门子S7-300 PLC作为主控制器,给出模糊算法的PLC编程实现步骤,对模糊控制规则表进行编码,使用指针寻址编程方式来进行解码。通过对双模糊控制系统中的偏差及其微分的论域和模糊子集的选择,改变量化因子的值以提高系统的性能。最终将上述模糊控制方法应用到AA0污水处理控制系统中,得到良好的曝气效果。

    基于预测电流控制的SEIG电压稳定研究

    孙静, 杨达亮, 宫萍萍, 李卓
    2019, 26(2):  191-195. 
    摘要 ( )  
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    针对自励异步发电机(SEIG)加载出现的机端电压跌落问题,设计了一种采用静止同步补偿器(STATCOM)并联无功补偿的稳压系统,以维持加载运行情况下机端电压的稳定。为实现指令电流良好的动态响应和更快的指令跟踪控制,对电流内环控制器采用了预测电流控制(PCC)方法,最终实现机端电压暂态调节性能和控制系统自适应能力的提高。仿真结果表明,所采用的预测电流控制方法与传统的比例-积分(PI)控制比较,能更有效提高SEIG的带载能力和电流跟踪能力,机端电压在加载瞬间表现出更好的鲁棒性和调节能力。仿真结果验证了预测电流控制方法的有效性和可行性。

    基于粒子群算法倒立摆分数阶PID参数优化

    魏立新, 王浩, 穆晓伟
    2019, 26(2):  196-201. 
    摘要 ( )  
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    来旋转式倒立摆是一种单输入双输出、强耦合、非线性不稳定系统。为实现对该系统在稳定阶段进行有效控制,采用分数阶PID(PIγDμ,FOPID)分别对倒立摆摆角、转角的位置和速度进行闭环控制。因为FOPID控制器数目和参数较多,手动调节各控制器参数极为繁琐且不易实现,故采用改进多目标粒子群(IMOPSO)算法整定各个FOPID控制器参数。通过QUBE-Servo旋转式倒立摆上验证了IMOPSO-FOPID算法的有效性,并使倒立摆获得优于PID控制系统的良好的动态品质,同时具备良好的稳定性和鲁棒性。

    无线电能传输最大效率跟踪控制策略研究

    赵强, 崔畅
    2019, 26(2):  202-207. 
    摘要 ( )  
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    在无线电能传输系统中采用D类功率放大器作为髙频交流电源,在接收端使用DC-DC变换器优化负载,并在此基础上研究了包括频率跟踪和负载跟踪在内的最大能量跟踪控制策略以解决负载条件、耦合系数和频率偏移的动态变化引起的传输效率降低问题。通过发射端和接收端电路等价模型对无线供电系统效率进行了分析,得到等效负载阻抗匹配优化值。提出了基于锁相环的频率跟踪和给定输出功率条件下寻找最小输入功率的工作点的负载跟踪集成控制策略,使系统输出功率和效率保持不变。实验结果表明,提出的控制策略能够自动跟踪频率和负载变化,使系统始终保持谐振状态,根据负载条件跟踪并保持最大能量传输效率运行。
    人工智能驱动的自动化

    基于区间二型FLS的短期风电功率多步预测

    李军, 王星辉
    2019, 26(2):  215-222. 
    摘要 ( )  
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    针对短期风电功率预测,提出一种基于二型非单值区间二型模糊逻辑系统(FLS)的多步预测方法。考虑到风电功率数据的随机性特点,建立二型非单值区间二型FLS预测模型,应用反向传播(BP)算法设计预测模型前件和后件的参数,进一步将奇异值分解-QR(SVD-QR)算法应用到BP算法的结果中以确定约简后的模糊规则集合,迭代至算法的执行结果满足预测精度要求或者规定的训练代数为止。将所提方法应用于风电功率预测实例中,同等条件下,还分别与支持向量机(SVM)、一型非单值FLS、单值区间二型FLS、一型非单值区间二型FLS预测方法进行了比较。实验结果表明,所提方法取得了较高的预测精度,具有很好的预测效果,同时,模型的模糊规则数少。

    基于二阶锥规划与改进遗传算法的配网重构

    荣德生, 段志田, 胡举爽, 刘健辰, 张垒
    2019, 26(2):  223-228. 
    摘要 ( )  
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    提出一种结合二阶锥规划的遗传算法应用于配网重构,降低了网损,消除了过电压。采用基于环路的十进制遗传编码规则,缩短了染色体长度,并利用开关环路矩阵和节点分层策略进行可行性判定。通过精英保留和动态控制变异率,避免了早熟,提高了收敛速度。通过等效变换和有效松弛,把原始的潮流方程转化为可以利用现有解算器高效求得全局最优解的二阶锥规划模型。应用所提算法对IEEE33节点配电网进行算例分析,仿真结果验证了所提出算法的可行性和计算高效性。

    融合蜂群优化航空发动机自适应PID控制

    陈宇寒, 肖玲斐, 卢彬彬
    2019, 26(2):  229-235. 
    摘要 ( )  
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    针对传统人工蜂群算法收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺点,提出了一种改进的融合蜂群(HABC)算法,从选择机制、邻域搜索机制和解向量的多样性3个方面改进了蜂群算法的寻优性能。针对航空发动机控制系统,基于HABC算法设计了一种在线自适应PID 控制器,在控制过程中不断优化PID参数,使控制器能够根据发动机系统的当前工作状态自适应地得到时变最优参数。仿真结果表明,所设计的在线自适应PID控制器实现了参数时变最优,使航空发动机闭环系统具有满意的动态性能和鲁棒稳定性。

    一种适应性种子点替代的粘连细胞计数方法

    陈名, 杨慧中
    2019, 26(2):  236-240. 
    摘要 ( )  
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    对于显微细胞图像中的粘连细胞,为了计数通常需要比较准确的找出粘连细胞的种子点,提出了一种适应性较好的像素块遍历的计数算法用于对粘连细胞的计数。在确定最大与最小连通域的像素面积的基础上,算出最大与最小长宽相等的矩形像素块边长,并用最大像素块对二值化图像进行递减遍历。将与像素块匹配的地方近圆像素块替换,得到种子点图像并计数。实验结果表明,特别适用于不同大小的细的各种粘连程度的粘连细胞计数,效果显著且适应性好。

    基于活动曲线模型的双人交互行为识别算法

    王佩瑶, 曹江涛, 姬晓飞
    2019, 26(2):  241-245. 
    摘要 ( )  
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    针对双人交互行为识别算法中特征维数过高且表述能力不强的问题,提出一种基于活动曲线模型的双人交互行为识别算法。该算法利用活动曲线对前景目标稀疏表示能力强的优点,采用Gabor滤波和Sum-Max Maps的方法得到活动曲线的可变模板,进而对双人交互行为视频中的关键帧进行稀疏表示。该算法中提出利用HOG特征来描述视频序列中每帧图像,然后利用距离极值得到视频的关键帧的新方法。在UT-Interaction数据库上的测试表明,在运动视频的关键帧中提取的活动曲线模型特征简单,具有较好的行为表述能力,得到了理想的双人交互行为的识别准确率,充分验证了稀疏表示算法在双人交互行为识别领域有较好的研究前景。
    无人机巡检输电走廊施工车辆识别方法研究
    武金婷, 赵晓光, 袁德才
    2019, 26(2):  246-250. 
    摘要 ( )  
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    针对无人机巡检中输电走廊施工车辆入侵这一潜在危险事件,提出一种基于图像处理和机器学习的施工车辆自动检测算法。首先,对于无人机收集到的图像进行相应的预处理;其次,根据施工车辆的颜色、直线结构等特征,给出2种施工车辆目标区域提取方法,有效缩小了识别范围;最后,选择HOG特征与支持向量机(SVM)结合的方式,给出一种施工车辆识别方法。实验表明,算法能够在输电走廊下复杂场景中检测到施工车辆的存在,有较好的准确率。

    带黑洞机制和混沌搜索的多目标粒子群算法

    夏禹, 吴朋
    2019, 26(2):  251-257. 
    摘要 ( )  
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    多目标粒子群优化算法(Multi objective particle swarm optimization algorithm, MOPSO)在算法后期容易陷入局部最优,为了防止算法“早熟”,提出了带黑洞机制和混沌搜索的多目标粒子群优化算法。他利用随机黑洞机制,对领导粒子周围进行搜索;利用混沌运动遍历性的特点,使得粒子在个体最优点附近的搜索区域增大,从而增加种群的多样性,防止陷入局部最优。通过改进后的ZDT系列函数验证,表明了算法能解决2维空间下的高维解问题,通过DTLZ系列函数验证,表明了算法也能有效解决3维目标问题。
    运动体控制系统

    稳定化增量MPC及在轮廓控制中的应用

    张全鹏, 何德峰, 吴赛男, 余世明
    2019, 26(2):  258-263. 
    摘要 ( )  
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    考虑一类扰动可测的离散时间多变量线性系统,提出一种稳定化增量模型预测控制(MPC)算法。以控制增量状态空间模型作为预测模型,定义MPC的有限时域最优控制问题,得到具有可测扰动前馈-时滞状态反馈结构的MPC控制器。进一步,利用时滞系统(Lyapunov-Krasovskii,L-K)稳定性理论,建立无约束闭环预测控制系统的稳定性充分条件。最后通过对约束平面轮廓控制系统进行仿真控制研究,仿真结果验证了所提出算法的正确性和有效性。

    基于随机SVPWMPMSM谐波频谱展开研究

    高营, 王家军, 孙嘉豪
    2019, 26(2):  264-269. 
    摘要 ( )  
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    在电压源逆变器供电的永磁同步电机(PMSM)驱动系统中,传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)的逆变器输出电压和电流在开关频率及其倍频附近存在较大幅值的谐波。为了有效地降低此种电压和电流谐波,将随机SVPWM方法应用于谐波频谱展开。该方法可以改变谐波分布,降低局部较高幅值谐波,从而减小电机的噪声、振动和电磁干扰,提高电机的控制性能。分别对单随机载波空间矢量脉宽调制(SRVSVPWM)和混沌空间矢量脉宽调制(Chaotic SVPWM)两种方法进行了介绍,并利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明了两种方法对频谱展开的有效性。为了进一步证明随机载波SVPWM对谐波频谱展开的性能,将谐波展开因子和总谐波畸变作为性能指标对随机载波法进行了评估。

    纤维缠绕张力控制系统的设计

    许家忠, 杨健, 刘美军, 张剑
    2019, 26(2):  270-275. 
    摘要 ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对纤维缠绕时保持恒张力的要求和传统张力控制中存在张力波动大的特点,在分析摆杆式张力控制器基础上,建立其数学模型;并验证了以模糊控制结合变速积分PID为控制方式的可行性。分别进行了以传统PID与模糊变速PID为控制方式的缠绕实验,实验表明,将模糊控制与变速积分PID相结合的控制方式应用于张力控制系统,性能优于传统PID控制,对参数的变化具有较高的适应性。能解决纤维缠绕时的张力波动大,断纱,回纱速度慢等问题。

    非合作目标捕获过程中姿态反演滑模控制

    殷春武, 刘素兵
    2019, 26(2):  276-281. 
    摘要 ( )  
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    针对航天器在轨捕获非合作目标过程中姿态快速稳定要求,结合反演和滑模控制的优势,设计了一种鲁棒姿态控制器。分析了抓捕航天器的转动惯量变化特性。基于反演法,先设计了基于姿态跟踪误差的状态反馈器作为虚拟角速度,以保证航天器姿态角快速稳定;设计了使角速度跟踪虚拟角速度的滑模控制器,以提高系统对转动惯量扰动和外部干扰的鲁棒性。最后理论证明该控制器能使闭环系统渐近稳定。针对每个采样点随机产生有界摄动的强不确定性仿真环境,仿真验证了该控制器的快速稳定性和强鲁棒性。

    欠驱动AUV三维路径跟踪滑模控制

    王晓伟, 姚绪梁, 卜苏文, 王峰
    2019, 26(2):  282-288. 
    摘要 ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题。基于(Serret-Frenet,S-F)坐标系引入了虚拟向导,并在考虑攻角和漂角的基础上建立了三维路径跟踪运动学误差模型。首先通过引入两个趋近角并根据李雅普诺夫(Lyapunov)理论设计运动学控制器,然后基于滑模控制(SMC)理论设计动力学控制器,从而保证了控制系统的渐近稳定性和鲁棒性。为了降低抖振应用干扰观测器对模型的不确定性进了估计。仿真结果表明该控制器对模型参数的不确定性具有较好的鲁棒性,能够实现对三维路径的精确跟踪。

    不确定纯反馈系统非线性比例反演控制

    陈龙胜
    2019, 26(2):  288-294. 
    摘要 ( )  
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    针对一类不确定非仿射纯反馈系统,结合反演法、Nussbaum函数和非线性比例控制器,提出了一种新的控制器设计方案。该方案基于双性能函数设计非线性函数以构建非线性比例控制器,同时在反演设计中的每一步引入Nussbaum函数以满足系统结构和参数未知、控制方向未知、初始状态未知及预设性能控制的需求。所设计的控制器结构极为简单,在线调整的参数个数极少。最后,基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统所有信号一致有界。仿真结果验证了所设计控制方案的可行性与有效性。

    四旋翼飞行器的显式模型预测控制

    杨帆, 佃松宜, 王仑
    2019, 26(2):  295-301. 
    摘要 ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对二叉树算法在显式模型预测控制的在线阶段预处理复杂问题,提出了一种截断二叉树算法和距离搜索相结合的在线搜素算法。在快速二叉树算法基础上,用截断条件进一步减少预处理时间,再利用距离搜索算法对叶子节点上的分区搜索得到状态所属分区。最后将该方法应用于四旋翼飞行器的显式模型预测控制的在线阶段,通过数值仿真和半实物实验验证了该方法的可行性。

    基于事件驱动控制的线性不确定系统一致性

    柯亚唯, 蒲楠楠
    2019, 26(2):  302-307. 
    摘要 ( )  
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    基于分布式事件驱动控制策略,研究了一般线性不确定多智能体系统的一致性问题。模型设计时,同时考虑了系统状态不确定,输入不确定和外部扰动等多重因素的影响,并依此设计了基于事件驱动的控制算法和驱动条件。利用李雅普诺夫稳定性理论证明了系统最终可以实现有界一致性,并排除了Zeno现象。最后,通过数值仿真验证了理论结果。具体结构为:基于一类具有状态不确定和输入不确定的系统,设计分布式事件驱动算法,同时还考虑了环境扰动的影响;进一步对于每个智能体,采用代数 Riccati 方程给出了分布式事件驱动条件。利用 Lyapunov 稳定性理论证明了系统渐进一致性的实现。最后,以一类飞行器系统为例仿真验证了方法的有效性。
    建模与仿真系统

    基于NSGA- = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II的油气管网多目标布局优化

    柳强, 毛莉
    2019, 26(2):  308-313. 
    摘要 ( )  
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    提出了一种基于NSGA- = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II的油气管网多目标布局优化方法。以管道建设费用、集气总站建设费用最小化为主要优化目标,建立了油气管网多目标布局优化模型。应用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA- = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II)对所建多目标问题进行求解,其中,通过多边形对障碍进行建模描述,并用集成可视图法处理避障约束。所提方法考虑了油气管网的多目标优化及避障约束,因此具有较好的理论一般性与实际应用价值。最后通过油气管网规划算例验证了所提方法的可行性。

    基于不平衡数据集的主动学习分类算法

    赵小强, 刘梦依
    2019, 26(2):  314-319. 
    摘要 ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对不平衡数据集在分类过程中易产生噪声数据和分类精度低的问题,提出一种基于改进SMOTE的不平衡数据集主动学习SVM分类算法。该算法对训练样本集利用少数类样本的归属值通过多数票选择法控制合成少数类样本的数量,以距离公式为衡量标准划分超平面,在分类超平面两侧选择最近距离的等量对称的多数类样本,组成平衡采样数据集,利用支持向量机(SVM)进行分类得到优化分类器,再用主动学习对去除了训练样本的不平衡数据集利用优化分类器进行分类循环,直到剩余样本为零。利用UCI数据集中的数据实验表明,该算法有效地减少了噪声数据对分类的影响,并有效改善不  平衡数据集的分类精度。
    基于重构误差的连续型DBN的深度确定方法
    王功明, 李文静, 乔俊飞, 沈朝旭
    2019, 26(2):  320-326. 
    摘要 ( )  
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    针对连续型深度信念网(Continuous Deep Belief Network,CDBN)隐含层层数难以确定的问题,提出一种基于重构误差的CDBN网络深度确定方法。多个连续型受限玻尔兹曼机(Continuous Restricted Boltzmann Machine,CRBM)叠加构成CDBN。通过分析CRBM的重构误差与CDBN网络能量的相关性, 设定重构误差阈值并设计网络深度决策机制,实现对CDBN隐含层层数进行自组织调整。仿真实验验证,基于重构误差的CDBN网络深度确定方法能够对CDBN的最优隐含层层数进行确定,有效提高了网络深度决策的效率。
    单双摄像头切换的车辆车距侦测算法研究
    杜琰琪, 陈孟元
    2019, 26(2):  327-335. 
    摘要 ( )  
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    在车道线被侦测出的前提下,前方车辆的侦测(Range of Interest,ROI)范围将会依赖这些车道线特征进行限定,随后根据车底阴影、车辆竖直方向上的特征以及车尾灯特征锁定前方车辆的位置,并且这些车辆的特征信息最终会转换成车距的信息。由于文中算法对白天以及夜晚两种不同情况做了相应差异化处理,且采用单双摄像头切换测距的方式,使得系统在中短距离的车距侦测具有优良的性能。实验表明,文章所设计的系统能够准确的侦测出多车道以及前方中短距离车距,系统的运行效率也能够达到实时性的要求,总体上很好的实现了预期的功能。

    CTCS-3级列控系统等级转换场景功能安全分析

    2019, 26(2):  336-342. 
    摘要 ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对CTCS-3级列控系统等级转换场景的混成性,以CTCS-3级列控系统需求规范为研究依据,选取系统生命周期的需求阶段,研究了等级转换场景的功能安全性。首先,基于UML扩展机制,建立了等级转换场景的Hybrid UML模型,实现了等级转换场景的混成性描述;进而依据CTCS-3级列控系统需求规范,总结等级转换场景的功能需求,根据UML到PHAVer的转换规则,构建了PHAVer模型并验证了该模型的正确性;其次,通过分析等级转换过程,找出各相关设备可能的功能模块失效情况,采用功能模块失效描述符号(Function Failure Description Notation,FFDN)建立了等级转换场景的故障模型,并将PHAVer模型和故障模型整合,获得了包含故障的PHAVer模型;最后,运用PHAVer分析出导致等级转换场景功能需求不能满足时的功能模块失效情况,实现了等级转换场景的功能安全分析。
    安全监控系统
    基于溯因推理网络的电网故障预测方法研究
    刘晓琴, 王大志
    2019, 26(2):  343-348. 
    摘要 ( )  
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    电网诊断通常都是故障发生后,根据故障后产生的信息来推断故障,为了能在故障发生前进行预防,提出了模型预测(Model Prediction,MP)和溯因推理网络(Abductive Reasoning Network,ARN)方法预测电网故障,模型预测利用电力系统中历史数据来预测电网无故障运行时的数据,与电网实际运行时的数据作对比,计算差值。溯因推理网络(ARN)使用带有简单低阶多项式的节点函数的几层网络,能够处理预测数据和相应的候选故障之间的复杂关系。模型预测和溯因推理网络方法相结合,能在保护装置和断路器动作前进行故障定位,具有故障预警功能。仿真结果表明该诊断系统与神经网络方法相比较可以获得快速、准确的诊断结果。

    婴幼儿睡眠监测系统设计与分析
    沈晓斌, 顾天华, 蔡斌斌, 叶洪吉, 赵进慧
    2019, 26(2):  349-355. 
    摘要 ( )  
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    针对婴幼儿睡眠状况的监测和辨识设计,提出一种单片机实现的睡眠监测系统。系统设计包括硬件和软件系统搭建。硬件系统包括MK60FX512VLQ15系统板、压力传感器、LCD显示屏等。软件系统实现了利用婴儿床上多个压力传感器采集的数据,通过重心位置算法求出婴幼儿所处的位置,及位置波动范围与变化频率。再通过所提识别算法对这三类参数的计算分析,识别出睡姿变化和睡眠情况,最终输出睡眠状态。与手环式睡眠监测设备相比,所提系统具有智能化、可视化及可扩展性的优势。

    移动追踪的最小Sigma点斜率无迹粒子重构滤波

    刘红庆, 刘燕, 舒底清, 邹志贤
    2019, 26(2):  355-361. 
    摘要 ( )  
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    为提高移动物体的追踪精度,提出一种基于最小Sigma点斜率粒子重构滤波的移动物体追踪算法。首先,利用分裂重构跟踪器解决复杂跟踪环境下目标跟踪的不确定问题,分裂重构形成的多跟踪器,在降低计算复杂度情况下,可从不同位置进行目标多方向并行跟踪,降低目标丢失概率;其次,针对无迹粒子滤波(UPF)Sigma点聚集度差,计算负担大的问题,对裂变获得的子跟踪器,利用最小Sigma点斜率对其粒子滤波过程进行改进,提高无迹粒子滤波算法计算效率;最后,实验结果表明,所提跟踪方法与选定几种定位方法相比,能以更低代价获得更优定位效果,并可均衡网络负载,提高探测传感器网络的使用寿命。
    决策与控制一体化系统

    混合动力船舶负载功率预测模型研究

    高迪驹, 潘康凯, 王天真
    2019, 26(2):  362-367. 
    摘要 ( )  
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    为了实现混合动力船舶的各动力源之间的最佳负载功率分配,构建了一种基于多分辨率小波神经网络(MRA-WNN)的混沌时间序列短期预测模型。将小波函数与尺度函数共同应用于网络基函数之中,首先从较大尺度上逼近时间序列的整体趋势,然后根据负载功率波动的大小,在不同尺度上逐层加入细节逼近,提高预测精度。由多分辨率解确定小波基函数的平移和伸缩参数,并结合多分辨率学习算法,能减少训练参数,提高计算速度。实验结果表明,MRA-WNN具有较高的预测精度,是混合动力船舶负载功率预测的一种有效方法。

    适应数据包丢失的采样触发滤波器设计

    李金烁
    2019, 26(2):  368-372. 
    摘要 ( )  
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    为提高网络资源利用率,并使滤波器对网络环境中的数据包丢失具有一定的鲁棒性,提出了一种新的采样触发滤波算法。首先,在仔细分析网络环境特征的基础上提出一种新的触发机制;然后,借鉴采样控制的建模方法,滤波误差系统被建模成为一个上下边界已知的时变时滞系统;进而,利用李雅普诺夫—克拉索夫斯基方法,一个新的H采样触发滤波器存在的充分条件以线性矩阵不等式的形式给出。最后,通过仿真实验测试新的滤波器的性能,实验结果表明,相较于当前同类滤波器,新的滤波器不仅可以使闭环误差系统满足预设的H性能指标,还可以减少网络拥堵、提高网络资源利用率,

    而且对数据丢包有一定的适应性。

    工业互联网系统
    基于事件触发机制的NCS控制与通信协同设计
    王志文, 赵 莹
    2019, 26(2):  373-378. 
    摘要 ( )  
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    主要考虑网络化控制系统中通信网络和控制系统的耦合问题,研究了基于事件触发机制的控制与通信的协同设计问题。首先,建立了基于通信网络的事件触发控制模型,通过分析控制系统模型和通信网络拥塞控制模型设计了新的事件触发条件;然后,运用(Lyapunov-Krasovskii,L-K)泛函和LMI,分析了网络化控制系统的性能,并进行了控制器的设计;最后,通过仿真实例表明所得结论的正确性。
    一种生鲜物流的数据实时采集压缩恢复方法
    耿向华, 王桂凤
    2019, 26(2):  379-385. 
    摘要 ( )  
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    基于无线传感器网络监控的生鲜物流运输系统可实现的产品实时跟踪和质量管理。传统监测系统需要运输车辆将其传感器数据实时传输到控管中心,可能导致数据链路和通讯系统超载,反而减少数据采集和传输效率。该研究旨在为生鲜物流运输设计一套无线传感器网络监控系统,使用压缩感知技术有效降低数据采样率以减少系统压力。测试结果表明该系统能够准确、高效的恢复传感器采集的数据,实时反馈货物在生鲜物流各个环节的温度变化情况,为货物的运输提供有效监管和安全保证。
    工业过程管理与决策系统
    基于三角模糊网络法的牵引供电维修决策
    刘航, 李群湛, 赵元哲
    2019, 26(2):  386-392. 
    摘要 ( )  
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    为进一步提高高铁牵引供电维修决策准确性,确保维修决策权重赋值科学合理,提出一种基于三角模糊规则的高铁牵引供电的模糊网络分析(FANP)维修决策方式。首先,利用三角模糊规则对经典的网络分析法进行改进,根据模糊优先规划方法对高铁牵引供电的各项指标权重进行确定,涉及准则权重、耦合权重以及附属指标权重;其次,对具有制约和耦合关系指标,按照网络结构构建未加权形式的超矩阵,并利用随机方式对其进行处理,获得极限形式的超矩阵,然后对所获得的各项指标权重进行综合,获得候选方案权重得分,从而选择最佳的维修方案。最后,通过对实例进行仿真测试,表明所提FANP算法在极限相对等级、优势度指标、维护费用和时间上要优于传统维修决策方案及标准层次网
    络(ANP)方案,同时给出了算法的因素灵敏度分析结果。