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Constructing Common Quadratic Lyapunov Functions for a Class of Stable Matrices 被引量:6
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作者 ZHU Ya-Hong CHENG Dai-Zhan QIN Hua-Shu 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期202-204,共3页
Narendra 和 Balakrishnan 建议了一个方法构造普通二次的 Lyapunov 功能(CQLF )[1 ] ,稳定的矩阵的 whena 集合是可交换的。这份报纸的目的是概括方法到非可交换、非可解决的大小写。一个修改构造算法被建议,某些条件被提供向是的矩... Narendra 和 Balakrishnan 建议了一个方法构造普通二次的 Lyapunov 功能(CQLF )[1 ] ,稳定的矩阵的 whena 集合是可交换的。这份报纸的目的是概括方法到非可交换、非可解决的大小写。一个修改构造算法被建议,某些条件被提供向是的矩阵保证结果 CQLF。下次,讨论的问题是一个稳定的矩阵什么时候能与 CQLF 被加到一套矩阵为扩大集合构造新 CQLF。 展开更多
关键词 二次不等式 自动化 控制理论 LYAPUNOV函数
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Quadratic Stability of Switched Nonlinear Systems in Block-triangular Form 被引量:10
2
作者 ZHAOSheng-Zhi: ZHAOJun 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期631-633,共3页
The problem of globally quadratic stability of switched nonlinear systems in block-triangular form under arbitrary switching is addressed. Under the assumption that all block-subsystems are zero input-to-state stable,... The problem of globally quadratic stability of switched nonlinear systems in block-triangular form under arbitrary switching is addressed. Under the assumption that all block-subsystems are zero input-to-state stable, a su?cient condition for the problem to be solvable ispresented. A common Lyapunov function is constructed iteratively by using the Lyapunov functionsof block-subsystems. 展开更多
关键词 二次方程式 非线性转换系统 稳定性 LYAPUNOV函数
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未知环境中基于控制障碍函数的机器人安全控制研究综述
3
作者 周毅 张浩 +2 位作者 施孟佶 林伯先 石磊 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期29-38,共10页
随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次... 随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次规划的优化控制器,总结了机器人在已知和未知环境中的避障问题,综述了高斯过程和强化学习两种理论合成控制障碍函数的策略。最后,讨论了未来基于控制障碍函数的空地协同机器人安全控制需要重点关注的问题,为未来控制障碍函数的理论研究和技术应用提供了参考。 展开更多
关键词 控制障碍函数 非线性系统 安全关键控制 二次规划
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TLD耗能结构系列风振响应的简明封闭解
4
作者 李创第 余洋城 +1 位作者 杨雪峰 葛新广 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第1期51-56,共6页
针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在Davenport风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题,提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于TLD的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程;通过复模... 针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在Davenport风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题,提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于TLD的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程;通过复模态法和一阶微分方程的虚拟激励法得到耗能结构的系列风振响应的频域解;基于频率响应特征值函数的二次正交化获得TLD耗能结构在Davenport风速谱下结构功率谱函数的简明解;利用谱矩的定义得到TLD耗能结构风振响应的0~2阶谱矩及结构加速度方差的简明封闭解。通过算例将本文方法同虚拟激励法比较验证了其正确性,并且计算结果不受积分步长影响,相较于虚拟激励法在计算效率上更高,更有助于实际工程应用。 展开更多
关键词 TLD耗能结构 Davenport风速谱 频率响应特征值函数 二次正交化 风振响应简明封闭解
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移动机器人用改进的双向A^(*)二次路径规划算法 被引量:2
5
作者 李炯逸 李强 +2 位作者 张新闻 Zin Myo Htet 蔡永斌 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期498-507,共10页
针对传统A*算法存在规划路径与障碍物相交、规划的路径拐点多和搜索时间长等问题,提出了一种面向室内环境改进的双向A^(*)二次路径规划算法。通过对地图进行膨胀处理,解决了规划路径与障碍物相交的问题;通过引入新的启发函数和双向扩展... 针对传统A*算法存在规划路径与障碍物相交、规划的路径拐点多和搜索时间长等问题,提出了一种面向室内环境改进的双向A^(*)二次路径规划算法。通过对地图进行膨胀处理,解决了规划路径与障碍物相交的问题;通过引入新的启发函数和双向扩展等方法,提高了双向A^(*)算法的搜索速度和精度;引入转弯代价函数和自适应权重,减少了拐点数量;利用二次规划和二阶贝塞尔曲线对路径进行平滑处理,删除了允余节点和不符合实际移动的拐角。仿真结果表明:算法的搜索速度提高了55.7%,路径长度缩短了15.6%,拐点和拐角减小了31.6%和56.1%。 展开更多
关键词 评价函数 路径平滑 双向A^(*)算法 二次规划 路径规划 移动机器人
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一类不确定非线性系统安全学习控制
6
作者 刘跃跃 王浩羽 +1 位作者 吴小雨 樊启高 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第7期1323-1332,共10页
针对非线性系统非参数不确定条件下的安全控制问题,本文提出一种基于高斯过程(GP)的安全学习控制方案.首先,基于在线采集到的历史数据,利用高斯过程回归对非线性系统中的非参不确定性与时变扰动进行学习,基于Lyapunov理论设计反馈线性... 针对非线性系统非参数不确定条件下的安全控制问题,本文提出一种基于高斯过程(GP)的安全学习控制方案.首先,基于在线采集到的历史数据,利用高斯过程回归对非线性系统中的非参不确定性与时变扰动进行学习,基于Lyapunov理论设计反馈线性化控制策略,保证控制器全局一致最终有界(GUUB).其次,考虑到安全约束问题,在反馈控制器的基础上,利用控制障碍函数(CBF),最小限度调整控制输入获得基于二次规划(QP)的优化控制输入.此外,分别在高概率意义上证明了闭环系统的有界性和状态安全域的前向不变性.通过仿真结果,验证了所提控制策略在非参数不确定性下轨迹跟踪与避障约束中的有效性. 展开更多
关键词 高斯过程 反馈线性化 控制障碍函数 安全控制 二次规划优化
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两种基于特殊函数的U型效应实证模型
7
作者 厉双 何杰 《统计与信息论坛》 北大核心 2025年第5期3-19,共17页
U型效应在社科领域具有重要研究意义。对U型效应的探索和研究,不但有助于理解变量间复杂关系,揭示变量间内在影响机制,而且还能明晰U型曲线转折点,为实践应用中要素投入的最优值或最优区间提供指导和启示。基于三角函数和双曲函数的独... U型效应在社科领域具有重要研究意义。对U型效应的探索和研究,不但有助于理解变量间复杂关系,揭示变量间内在影响机制,而且还能明晰U型曲线转折点,为实践应用中要素投入的最优值或最优区间提供指导和启示。基于三角函数和双曲函数的独特性质,提出了两种新的表征和检验变量间U型关系的实证模型,即双弦模型和双曲模型。从数学角度对两个新模型进行理论推导和诠释,从实证角度以“企业价值与股权制衡”为题,基于2014—2023年中国A股上市公司样本数据对新模型进行检验,从统计分析角度采用随机抽样回归和随机森林算法对新模型以及传统的平方项模型进行全面性能测评和对比分析。结果表明,两个新模型均能准确刻画变量间U型关系,曲线极值点计算较为便捷。基于10 500次随机抽样回归的测试结果表明,两个新模型的信息损失程度、拟合优度、解释力度等各项指标均较为稳定;与平方项模型相比,两个新模型性能更优,拟合能力和解释力更强,统计分析的显著性标准更严格,采用新模型开展U型效应研究其结果更具可信度。基于随机森林算法的测评结果基本相同。综合权衡各项指标后,双曲模型性能最优,双弦模型次之,平方项模型再次之。 展开更多
关键词 U型效应 U型关系 三角函数 双曲模型 双弦模型 平方项模型
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复杂纵向数据变系数模型的估计和变量选择研究新进展
8
作者 付学宝 赵明涛 贺大伟 《统计与决策》 北大核心 2025年第5期68-73,共6页
变系数模型是一类重要的结构化半参数模型,常被用于复杂数据的半参数统计推断,其模型估计和变量选择问题是变系数模型研究的重要内容。文章系统介绍了复杂纵向数据变系数模型估计和变量选择的研究新进展,包括变系数模型、纵向数据变系... 变系数模型是一类重要的结构化半参数模型,常被用于复杂数据的半参数统计推断,其模型估计和变量选择问题是变系数模型研究的重要内容。文章系统介绍了复杂纵向数据变系数模型估计和变量选择的研究新进展,包括变系数模型、纵向数据变系数模型、纵向数据变系数EV模型、纵向缺失数据变系数EV模型。最后,阐述了在方法改进、理论研究与模型验证方面尚待解决的一些问题,并对未来该领域的研究进行了展望。 展开更多
关键词 复杂纵向数据 变系数模型 变系数EV模型 二次推断函数
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基于TVFEMDⅡ-十种鱼群算法-DHKELM模型的日含沙量预测 被引量:1
9
作者 邓智予 谢静 崔东文 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期61-70,共10页
为提高日含沙量时间序列预测精度,改进深度混合核极限学习机(DHKELM)预测性能,对比验证十种鱼群算法——电鳗觅食优化算法(EEFO)/成吉思汗鲨鱼优化(GKSO)算法/白鲸优化(BWO)算法/白鲨优化(WSO)算法/鲸鱼优化算法(WOA)/金枪鱼优化(TSO)算... 为提高日含沙量时间序列预测精度,改进深度混合核极限学习机(DHKELM)预测性能,对比验证十种鱼群算法——电鳗觅食优化算法(EEFO)/成吉思汗鲨鱼优化(GKSO)算法/白鲸优化(BWO)算法/白鲨优化(WSO)算法/鲸鱼优化算法(WOA)/金枪鱼优化(TSO)算法/旗鱼优化(SFO)算法/海洋捕食者算法(MPA)/?鱼优化算法(ROA)/蝠鲼觅食优化(MRFO)算法在基准测试函数和实例目标函数上的优化效果,提出时变滤波器经验模态二次分解(TVFEMDⅡ)-十种鱼群算法-DHKELM日含沙量时间序列预测模型。首先,利用TVFEMDⅡ对日含沙量时间序列进行分解处理,得到若干分解分量,合理划分训练集和预测集;其次,基于各分量训练集构建DHKELM超参数优化实例目标函数,同时选取8个基准测试函数作为对比验证函数,利用十种鱼群算法分别对基准测试函数和实例目标函数进行极值寻优与对比分析。最后,建立TVFEMDⅡ-十种鱼群算法-DHKELM模型,通过云南省龙潭站汛期日含沙量预测实例对各模型进行验证。结果表明:(1)十种鱼群算法对基准测试函数寻优总排名与对实例目标函数寻优总排名仅有10%相同,总体上EEFO、GKSO寻优效果较好,ROA、WSO较差。(2)十种鱼群算法对实例目标函数寻优总排名与十种鱼群算法优化的各模型预测精度总排名基本一致,表明鱼群算法极值寻优能力越强,其优化获得的DHKELM超参数越优,由此构建的预测模型性能越好,日含沙量预测精度越高。(3)TVFEMDⅡ-十种鱼群算法-DHKELM模型对实例日含沙量预测的平均绝对百分比误差(MAPE)在0.927%~1.583%之间,模型计算规模小、预测精度高、稳健性能好,具有较好的实用价值和意义。(4)在分解分量十分有限的情形下,TVFEMDⅡ能将复杂的日含沙量时间序列分解为更具规律、更易建模预测的模态分量,大大改进时间序列分解效果,显著提升日含沙量预测精度。 展开更多
关键词 日含沙量预测 时变滤波器经验模态分解 二次分解 十种鱼群算法 深度混合核极限学习机 函数优化
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基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
10
作者 野汶博 方洋旺 +1 位作者 洪瑞阳 胡祁东 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期356-368,共13页
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条... 为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条件的二次规划问题,通过与无障碍环境下的制导律相结合,得到闭式解形式的避障制导律。仿真结果验证了所提方法的有效性,可全局上满足安全性和稳定性要求,对于无人水下航行器在复杂海洋环境中的安全航行具有实际应用价值。 展开更多
关键词 欠驱动无人水下航行器 控制障碍函数 椭圆障碍物 避障 制导律 二次规划
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声源定位系统的广义二次互相关算法改进与测试
11
作者 徐彬 马鹏飞 +2 位作者 张恒远 吴善强 王斌锐 《现代电子技术》 北大核心 2025年第13期133-137,共5页
文中针对在复杂噪声和混响的室内环境下,广义互相关时延估计精度不高导致声源定位效果不理想的问题,提出一种基于相位变换(PHAT)加权函数改进的广义二次互相关时延估计算法。在广义二次互相关的基础上,综合考虑不同通道对时延估计的影响... 文中针对在复杂噪声和混响的室内环境下,广义互相关时延估计精度不高导致声源定位效果不理想的问题,提出一种基于相位变换(PHAT)加权函数改进的广义二次互相关时延估计算法。在广义二次互相关的基础上,综合考虑不同通道对时延估计的影响,使用改进的PHAT函数对二次互相关函数进行加权。以LabVIEW为软件环境,结合五元麦克风阵列和数据采集卡设计了声源定位系统,分别使用广义互相关、广义二次互相关算法和改进算法进行声源定位实验和分析。实验结果表明,相比于传统的广义互相关和广义二次互相关算法,文中改进算法的抗噪抗混响能力更强,在复杂噪声环境下时延估计更准确,声源定位精度也更高。 展开更多
关键词 声源定位 时延估计 麦克风阵列 LABVIEW 广义二次互相关 加权函数
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基于“十二生肖”算法优化的加权极限学习机月径流预测
12
作者 韩艳 崔东文 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-10,共10页
为提高月径流时间序列预测精度,改进加权极限学习机(WELM)预测性能,对比验证“十二生肖”算法在基准测试函数和实例目标函数上的优化效果,提出经验小波变换二次分解(EWT^(Ⅱ))技术-“十二生肖”算法-WELM月径流时间序列预测模型.首先,... 为提高月径流时间序列预测精度,改进加权极限学习机(WELM)预测性能,对比验证“十二生肖”算法在基准测试函数和实例目标函数上的优化效果,提出经验小波变换二次分解(EWT^(Ⅱ))技术-“十二生肖”算法-WELM月径流时间序列预测模型.首先,利用经验小波变换(EWT)对月径流时间序列进行分解处理,得到EWT_(1)、EWT_(2)两个分解分量;采用模糊熵(FuzzyEn)计算EWT_(1)、EWT_(2)分量的模糊熵值,利用EWT^(Ⅱ)对模糊熵值较大的EWT_(1)分量进行二次分解,得到EWT_(1-1)~EWT_(1-3)三个分量.其次,基于EWT_(1-1)~EWT_(1-3)、EWT_(2)分量训练集构建4个WELM输入层权值和隐含层偏差(超参数)优化的实例目标函数,同时选取6个基准测试函数作为对比验证函数,利用“十二生肖”算法分别对6个基准测试函数和4个实例目标函数进行极值寻优与对比分析.最后,建立EWT^(Ⅱ)-“十二生肖”算法-WELM模型,通过云南省南洞地下河月径流预测实例对12种模型进行验证.结果表明:“十二生肖”算法对6个基准测试函数寻优的总排名与对4个实例目标函数寻优的总排名不一致,总体上冠豪猪优化算法(CPO)、野狗优化算法(DOA)寻优效果较好,变色龙算法(CSA)、天牛须搜索算法(BAS)、自学羚羊迁徙算法(SAMA)寻优效果较差;“十二生肖”算法对4个实例目标函数寻优的总排名与12种模型预测精度总排名基本一致,表明“十二生肖”算法极值寻优能力越强,获得的WELM超参数越优,所构建的预测模型性能越好;EWT^(Ⅱ)-CPO/CSO/DOA/CapSA/WHO-WELM模型预测的E_(MAP)、E_(MA)、E_(RMS)分别在0.422%~0.485%、0.022~0.026m^(3)/s、0.028~0.032m^(3)/s之间,优于其他对比模型,具有更好的预测效果. 展开更多
关键词 月径流预测 经验小波变换 二次分解 “十二生肖”算法 加权极限学习机 函数优化
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Wavelet-Based Fractal Function Approximation 被引量:1
13
作者 Zhang Hejei Tao Ran Zhou Siyong & Wang Yue(Department of Electronic Engineering, Beijing Institute of Technology, 100081, P. R. China) 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1999年第4期60-66,共7页
In this paper, we study on the application of radical B-spline wavelet scaling function in fractal function approximation system. The paper proposes a wavelet-based fractal function approximation algorithm in which th... In this paper, we study on the application of radical B-spline wavelet scaling function in fractal function approximation system. The paper proposes a wavelet-based fractal function approximation algorithm in which the coefficients can be determined by solving a convex quadraticprogramming problem. And the experiment result shows that the approximation error of this algorithm is smaller than that of the polynomial-based fractal function approximation. This newalgorithm exploits the consistency between fractal and scaling function in multi-scale and multiresolution, has a better approximation effect and high potential in data compression, especially inimage compression. 展开更多
关键词 B-SPLINE Wavelet scaling function Fractal function APPROXIMATION quadratic programming.
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Generalized weighted functional proportional mean combining forecasting model and its method of parameter estimation
14
作者 万玉成 盛昭潮 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2004年第1期7-11,18,共6页
A new kind of combining forecasting model based on the generalized weighted functional proportional mean is proposed and the parameter estimation method of its weighting coefficients by means of the algorithm of quadr... A new kind of combining forecasting model based on the generalized weighted functional proportional mean is proposed and the parameter estimation method of its weighting coefficients by means of the algorithm of quadratic programming is given. This model has extensive representation. It is a new kind of aggregative method of group forecasting. By taking the suitable combining form of the forecasting models and seeking the optimal parameter, the optimal combining form can be obtained and the forecasting accuracy can be improved. The effectiveness of this model is demonstrated by an example. 展开更多
关键词 combining forecasting generalized weighted functional proportional mean parameter estimation quadratic programming
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基于显著性区域检测的多尺度图像盲复原算法
15
作者 赵小强 王涛 +1 位作者 宋昭漾 蒋红梅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4020-4030,共11页
针对大多数基于先验的盲图像去模糊算法耗时较长和显著边缘结构提取不理想的问题,提出一种基于显著性区域检测的多尺度图像盲复原算法。为了复原出更加清晰的图像,采用由粗略到精细的多尺度交替迭代框架构建图像金字塔。在图像单一尺度... 针对大多数基于先验的盲图像去模糊算法耗时较长和显著边缘结构提取不理想的问题,提出一种基于显著性区域检测的多尺度图像盲复原算法。为了复原出更加清晰的图像,采用由粗略到精细的多尺度交替迭代框架构建图像金字塔。在图像单一尺度方面,首先提取出图像中具有强边缘结构的显著性区域,并对其施加l_(0)范数约束,提出显著映射先验;将显著性映射先验和最大后验概率相结合并引入传统图像去模糊模型中,构造出点扩散函数估算模型,利用半二次分裂算法解决模型的非凸问题;对点扩散函数进行复原时,利用点扩散函数相似度的变化量限制每个尺度中的过渡迭代;对模糊图像和最终估计的点扩散函数进行非盲解卷积,获得复原图像。实验结果表明:与现有的主流去模糊算法相比,新算法在合成数据集和真实数据集中都可以有效抑制振铃和伪影现象,得到了很好的视觉体验,且评价指标均优于对比算法,同时大大缩减了复原时间。 展开更多
关键词 多尺度图像 显著边缘结构 点扩散函数 半二次分裂算法 点扩散函数相似度
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决策树算法在机械臂碰撞规避方法中的应用
16
作者 贾佳 王俊 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期236-241,共6页
针对机械臂在复杂环境作业时,由于碰撞规避方法的碰撞检测效果差、障碍物规避效果不佳,导致机械臂频繁发生碰撞的问题,提出一种应用决策树算法的机械臂碰撞规避方法。通过分析机械臂运动学结构,获取机械臂运动学方程,结合二次投影法将... 针对机械臂在复杂环境作业时,由于碰撞规避方法的碰撞检测效果差、障碍物规避效果不佳,导致机械臂频繁发生碰撞的问题,提出一种应用决策树算法的机械臂碰撞规避方法。通过分析机械臂运动学结构,获取机械臂运动学方程,结合二次投影法将机械臂碰撞过程,简化为三维视角下包围盒相交情况的判断过程,检测机械臂碰撞情况,通过浓度函数采集三维空间中包围盒预计位移信息,建立基于预计位移信息的决策树模型,获取机械臂碰撞规避行为最优决策信息,实现机械臂规避碰撞。实验结果表明,应用决策树算法的机械臂碰撞规避方法仅需0.29s有效检测出碰撞,在复杂环境下,规划的碰撞规避路线中机械臂与障碍物未发生碰撞,因此,该方法有效提高了机械臂碰撞规避的效果。 展开更多
关键词 机械臂 决策树算法 二次投影法 包围盒 运动学结构 浓度函数
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数字课程资源对学生数学学习的影响——以“二次函数的图象和性质”为例 被引量:2
17
作者 金敏 李娜 范良火 《数学教育学报》 CSSCI 北大核心 2024年第3期34-39,共6页
数学课程资源是推动数学课堂教学改革的工具.随着现代信息技术的迅速发展,数字课程资源的开发、使用和研究正在受到数学教育研究者和一线教师越来越多的关注.以初中“二次函数的图象和性质”为例,通过课堂观察和文本分析探究数字课程资... 数学课程资源是推动数学课堂教学改革的工具.随着现代信息技术的迅速发展,数字课程资源的开发、使用和研究正在受到数学教育研究者和一线教师越来越多的关注.以初中“二次函数的图象和性质”为例,通过课堂观察和文本分析探究数字课程资源提供的多元表征是否有助于学生理解二次函数图象和性质,进而初步探索数字课程资源对学生学习的影响.结果发现:数字课程资源不仅有助于提供二次函数的多元表征,还帮助学生建立不同多元表征之间的联系,促进了学生理解二次函数的图象和性质.研究启示:数字课程资源提供的自主式操作能增强学生与教材的互动;数字课程资源营造的开放题情境能更好地满足不同学生的需求;数字课程资源呈现的动态化表征有助于促进学生的数学理解. 展开更多
关键词 数字课程资源 二次函数 初中数学 GeoGebra 多元表征
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西洞庭湖洲滩植物物种与功能多样性空间分布特征及其相关性 被引量:2
18
作者 王婉婉 陈明珠 雷霆 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期780-789,共10页
洞庭湖是长江中下游重要的通江湖泊,具有调蓄洪水和维护周边湿地生态系统及生物多样性等生态功能。研究植物群落物种多样性与功能多样性在异质环境条件下的特征及其相关关系,对认识植物群落分布规律、保护修复生态系统结构和功能具有重... 洞庭湖是长江中下游重要的通江湖泊,具有调蓄洪水和维护周边湿地生态系统及生物多样性等生态功能。研究植物群落物种多样性与功能多样性在异质环境条件下的特征及其相关关系,对认识植物群落分布规律、保护修复生态系统结构和功能具有重要意义。以西洞庭湖沅江和澧水水流方向上的洲滩植物群落为研究对象,采集优势种并测定其根和叶的碳氮磷含量、叶面积和根长等8个功能性状来研究群落间物种多样性差异、水流方向上洲滩群落功能多样性差异、物种多样性和群落功能多样性的关系及多样性指数间的相关性。研究结果表明:(1)沿水流方向不同位置植物群落物种多样性有显著差异。其中,沅江和澧水的水流方向上入湖口物种丰富度均较低;在所有调查区域中,沅江中游洲滩植物群落物种丰富度、香农指数均较高,出湖口的物种多样性最低。(2)澧水上游洲滩植物群落的碳氮磷含量的群落加权平均值(community weighted-mean,CWM)和Rao二次熵指数较高;澧水中游植物群落所有性状的CWM值和Rao二次熵指数最低;沅江上游植物群落具有较高的叶性状值,优势种中一年生草本植物的快速生长策略可能贡献较高的叶性状值。(3)西洞庭湖洲滩植物群落物种多样性与CWM值具有显著相关性,根碳含量的CWM值与物种丰富度、香农指数呈负相关;水流方向上不同位置植物群落物种多样性与Rao二次熵指数没有相关性。研究结果说明,沅、澧两水及沿水流方向不同调查区域的水文地貌特征差异对洲滩湿地植物群落物种和功能多样性都有影响,但拥有更高物种多样性(优势种组成、丰富度等)的植物群落适应能力并不一定更强。此外,沿水流方向,湖泊洲滩植物群落的物种与功能多样性趋异。因此,在西洞庭湖洲滩植物群落的保护和修复工作中需要综合考虑更多因素(如土壤、地形等),以便更全面地了解其生态系统的复杂性和特殊性。 展开更多
关键词 水流方向 物种丰富度 香农指数 功能性状 群落加权平均指数 Rao二次熵
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基于控制障碍函数的受限非线性系统安全控制研究进展
19
作者 王海静 彭金柱 张方方 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期1-8,共8页
控制障碍函数能有效兼顾控制目标和安全性,成为当前研究热点之一。首先,基于非线性控制系统的复杂性介绍了一相对阶和高相对阶控制障碍函数的构造方法及其理论成果,通过各类控制障碍函数可将安全约束转化为集合前向不变性以实现系统安... 控制障碍函数能有效兼顾控制目标和安全性,成为当前研究热点之一。首先,基于非线性控制系统的复杂性介绍了一相对阶和高相对阶控制障碍函数的构造方法及其理论成果,通过各类控制障碍函数可将安全约束转化为集合前向不变性以实现系统安全控制。其次,从不同控制目标下优化问题的求解角度对基于控制障碍函数的非线性系统安全控制进行了总结。最后,基于控制障碍函数方法的可扩展性、强实时性和强鲁棒性等优点,展望了控制障碍函数方法在非线性系统安全控制领域的应用前景。 展开更多
关键词 控制障碍函数 非线性系统 安全控制 二次规划
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基于观测数据的地表太阳形状B-样条函数模型
20
作者 沈童 赵乐 冯结青 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期215-224,共10页
描述地面上接收太阳辐射能分布的函数被称为地表太阳形状模型。它对塔式光热太阳能发电中接收器上辐射能密度分布的精确仿真至关重要。光晕辐射能占太阳辐射总能量的百分比,也被称为光晕辐射能占比(CircumSolar Ratio,CSR),它是地表太... 描述地面上接收太阳辐射能分布的函数被称为地表太阳形状模型。它对塔式光热太阳能发电中接收器上辐射能密度分布的精确仿真至关重要。光晕辐射能占太阳辐射总能量的百分比,也被称为光晕辐射能占比(CircumSolar Ratio,CSR),它是地表太阳形状模型中的一个重要参数。目前,常用的地表太阳形状模型普遍存在精度不高、计算所得CSR无法与输入CSR对齐、辐射能分布不连续、模型函数不能解析积分等不足。针对这些问题,文中提出了基于观测数据拟合的地表太阳形状张量积B-样条函数模型。首先,对两个观测数据集进行数据清洗、去噪、归一化、分组平均和拼接,得到具有不同CSR值、随入射角度偏移θ变化的84组太阳辐射能扫描剖面数据;其次,选择变化最剧烈的CSR为0.005这组数据,以θ为自变量,进行带约束的B-样条函数拟合(二次规划问题),拟合过程中,通过差分进化算法优化节点向量,并通过实验确定最优控制系数的数量;然后,采用上述节点向量、控制系数数量,以相同的方式拟合其他CSR值的83组数据;最后,将所得84个单变量B-样条函数模型作为输入,以CSR为自变量对其控制系数进行拟合,并类似地确定节点向量和控制系数数目,最终得到以CSR和θ为自变量、具有12×15个控制系数的张量积B-样条函数模型,即地表太阳形状模型。与已有模型相比,该B-样条函数模型是一个C2光滑的模型,具有CSR对齐、拟合精度高和辐射能分布可解析积分的优点。 展开更多
关键词 太阳形状模型 CSR对齐 B-样条函数拟合 二次规划 差分进化算法
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