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基于数据分解和多模型切换的网络安全态势预测
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作者 王娜 张鑫海 常娅明 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第7期1958-1968,共11页
准确的网络安全态势预测,能够给网络安全管理者提供决策依据,以便及时做好应对措施,对于维护网络安全稳定具有重要意义。网络安全态势序列通常具有复杂性和非平稳性的特点,单一模型预测存在预测精度低、泛化性差等问题。针对上述问题,... 准确的网络安全态势预测,能够给网络安全管理者提供决策依据,以便及时做好应对措施,对于维护网络安全稳定具有重要意义。网络安全态势序列通常具有复杂性和非平稳性的特点,单一模型预测存在预测精度低、泛化性差等问题。针对上述问题,提出一种基于数据分解和多模型切换的态势预测方法。引入变分模态分解方法,并与互信息熵结合,对原始态势数据集进行分解和重构,形成新的训练数据集和测试数据集,以降低数据的非平稳性,提高后续模型预测的精度。提出一种多模型切换策略,利用皮尔逊相关系数对初始模型集进行差异性分析,找到差异性大且预测效果好的模型构成候选模型集。基于距离测度,在训练数据集中找到测试数据的最近邻数据,采用投票机制找到最适合测试样本的预测模型,弥补了单一模型预测泛化性不足的缺陷。最后利用该策略获得测试数据集的态势预测结果。通过在网络入侵检测数据集NSL-KDD和国家互联网应急中心数据集上进行仿真,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 网络安全 态势预测 变分模态分解 互信息熵 模型切换
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基于模型切换的自适应背景建模方法 被引量:15
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作者 左军毅 潘泉 +2 位作者 梁彦 张洪才 程咏梅 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期467-473,共7页
提出了一种基于模型切换的背景建模方法(MSBM).该方法以熵图像为纽带,实现了不同精细程度的背景模型在空间上的自适应选取和在时间上的自适应切换.对于亮度分布复杂度高的背景区域采用精细的模型以保证运动目标检测的精度,反之采用简... 提出了一种基于模型切换的背景建模方法(MSBM).该方法以熵图像为纽带,实现了不同精细程度的背景模型在空间上的自适应选取和在时间上的自适应切换.对于亮度分布复杂度高的背景区域采用精细的模型以保证运动目标检测的精度,反之采用简单的模型以降低计算量.通过模型结构自适应结合参数自适应,很好地兼顾了检测精度和计算代价.基于高斯混合模型和时间平均模型的双模型切换式运动目标检测算法被用于实验研究,结果表明这种算法的检测效果和单独采用高斯混合模型的检测效果相当,而计算速度却比后者提高很多. 展开更多
关键词 背景建模 模型切换 运动目标检测
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轧机液压伺服位置系统多模型切换滑模变结构控制 被引量:17
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作者 方一鸣 王志杰 +1 位作者 解云鹏 焦晓红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期91-96,103,共7页
针对轧机液压伺服系统随工况变化而引起的弹性负载刚度系数发生跳变的问题,建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的非线性多模型集。通过选择系统共同的稳定滑模面,设计了各子模型对应的自适应滑模变结构控制器,并应用Lyapunov稳定... 针对轧机液压伺服系统随工况变化而引起的弹性负载刚度系数发生跳变的问题,建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的非线性多模型集。通过选择系统共同的稳定滑模面,设计了各子模型对应的自适应滑模变结构控制器,并应用Lyapunov稳定性理论证明了整个系统可从任意初始状态趋向于系统的共同滑模面,进而保证了整个变结构切换控制系统的渐近稳定性。为有效削弱系统参数跳变的不良影响,采用模型最佳匹配性能指标作为各子模型切换控制的依据,实现了各子模型控制器之间的切换。仿真研究结果表明:所设计的多模型切换自适应滑模变结构控制器能够保证轧机液压伺服系统具有良好的动静态性能,对系统参数跳变具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 共同滑模面 轧机液压伺服系统 模型切换 滑模变结构控制
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多层次多模型预测控制算法的模型切换方法研究 被引量:13
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作者 刘琳琳 周立芳 +1 位作者 嵇婷 赵豫红 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期626-630,共5页
针对多层次多模型(Multi-hierarchical multi-model,MHM)预测控制系统的模型切换问题,在分析各通道非线性程度对模型层次切换以及层次间模型切换过程对系统动态特性的影响的基础上,提出了一种新的模型切换方法.并将此方法应用到多输入... 针对多层次多模型(Multi-hierarchical multi-model,MHM)预测控制系统的模型切换问题,在分析各通道非线性程度对模型层次切换以及层次间模型切换过程对系统动态特性的影响的基础上,提出了一种新的模型切换方法.并将此方法应用到多输入多输出pH中和过程,仿真结果表明,该方法有效地改善了系统工况大范围跳变时的动态性能. 展开更多
关键词 多层次多模型结构 模型预测控制 模型切换
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输入受限的轧机液压伺服系统多模型切换控制 被引量:8
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作者 王志杰 方一鸣 +1 位作者 李叶红 许衍泽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期881-888,共8页
针对轧机液压伺服系统随工况变化所引起的弹性刚度系数及外负载力跳变问题,在输入受限的情况下,提出了一种具有L2增益的鲁棒抗饱和多模型切换控制策略。首先,建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的多模型集;其次,应用共同Lyapunov... 针对轧机液压伺服系统随工况变化所引起的弹性刚度系数及外负载力跳变问题,在输入受限的情况下,提出了一种具有L2增益的鲁棒抗饱和多模型切换控制策略。首先,建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的多模型集;其次,应用共同Lyapunov函数及稳定性理论证明了输入受限切换系统具有L2增益稳定性,并采用LMI方法设计了抗饱和状态反馈控制器。基于切换易实现原则,根据液压缸压力的变化作为各子控制器切换的依据。仿真及实验研究结果验证了本文所设计控制策略的有效性。 展开更多
关键词 输入受限 轧机 液压伺服系统 模型切换 L2增益
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高速动车组多模型切换主动容错预测控制 被引量:12
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作者 杨辉 张坤鹏 王昕 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1211-1214,共4页
高速动车组持续高速运行,对控制系统的可靠性和抗干扰能力提出了更高要求.结合高速动车组非线性动力学特点和系统运行数据,应用减法聚类和模式分类算法建立高速动车组多模型集;为适应对象和扰动特性的变化建立高速动车组自适应模型;采... 高速动车组持续高速运行,对控制系统的可靠性和抗干扰能力提出了更高要求.结合高速动车组非线性动力学特点和系统运行数据,应用减法聚类和模式分类算法建立高速动车组多模型集;为适应对象和扰动特性的变化建立高速动车组自适应模型;采用基于累计误差最小的切换策略在线选择最优控制模型,据此设计主动容错预测控制算法来实现高速动车组安全高效运行.最后,仿真实例验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 高速动车组 非线性 模型切换 主动容错预测控制
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基于高斯混合模型与主元分析的多模型切换方法 被引量:9
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作者 庞强 邹涛 +1 位作者 丛秋梅 李永民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2938-2946,共9页
针对多模型预测控制的模型切换问题,提出了一种基于工况判断的多模型切换方法,利用工业过程中的可测变量综合反映系统的动态特性,根据动态特性的变化进行多模型切换。首先利用高斯混合模型(GMM)将历史数据划分为若干个工况,然后利用不... 针对多模型预测控制的模型切换问题,提出了一种基于工况判断的多模型切换方法,利用工业过程中的可测变量综合反映系统的动态特性,根据动态特性的变化进行多模型切换。首先利用高斯混合模型(GMM)将历史数据划分为若干个工况,然后利用不同工况下的历史数据建立负荷向量矩阵和预测模型,最后根据主元模型的平方预报误差(SPE)选择预测模型。以乙烯裂解炉的反应管出口温度(COT)的控制为例进行仿真,仿真结果表明:提出的方法实现了多个反应管出口温度的稳定均衡控制,当系统的工况发生改变时,通过不同主元模型的SPE统计量的比较,可以很容易地找到匹配的工况,并切换为相应的预测模型,解决了当系统动态特性发生改变时,预测模型切换滞后的问题。 展开更多
关键词 模型切换 工况判断 高斯混合模型 平方预报误差 模型预测控制
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基于多模型切换阶梯式广义预测控制的电站锅炉主汽温控制 被引量:15
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作者 弓岱伟 孙德敏 +1 位作者 郝卫东 胡志宏 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1488-1493,共6页
为改善大型电站锅炉主汽温控制中自动化程度低、控制品质较差的问题,针对过热回路的大惯性、大滞后以及对象模型随负荷变化较大等特点,提出了一种基于模型切换的阶梯式广义预测控制方法,并将风量、上层磨煤量、蒸汽流量等影响因素综合... 为改善大型电站锅炉主汽温控制中自动化程度低、控制品质较差的问题,针对过热回路的大惯性、大滞后以及对象模型随负荷变化较大等特点,提出了一种基于模型切换的阶梯式广义预测控制方法,并将风量、上层磨煤量、蒸汽流量等影响因素综合应用于主汽温串级控制.该方法已在山东石横电厂1 025 t/h大型锅炉中进行了应用,结果表明,在机组正常工作负荷范围内均具有很好的控制品质,成功解决了该厂自建厂以来一直无法解决的主汽温自动控制问题.同时此控制器的设计具有较好的通用性和可移植性,适用于大滞后严重非线性时变系统的控制,易于推广应用. 展开更多
关键词 电站锅炉 汽温控制 模型切换 阶梯式广义预测控制
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基于多模型切换的多变量直接自适应控制器 被引量:4
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作者 王昕 岳恒 柴天佑 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-4,共4页
当系统参数发生跳变时 ,为了解决系统暂态响应变差的问题 ,提出一种基于多模型切换的多变量直接自适应控制器·该控制器由多个参数已知的固定模型和 2个自适应模型构成 ,多个固定参数控制器模型可由系统参数模型通过映射直接得到 ,... 当系统参数发生跳变时 ,为了解决系统暂态响应变差的问题 ,提出一种基于多模型切换的多变量直接自适应控制器·该控制器由多个参数已知的固定模型和 2个自适应模型构成 ,多个固定参数控制器模型可由系统参数模型通过映射直接得到 ,并且和邻域一起完全覆盖控制器参数模型集·不但消除了稳态误差 ,而且实现了解耦控制·最后给出全局收敛性分析·仿真结果表明暂态响应和解耦效果得到了提高· 展开更多
关键词 多变量系统 模型切换 直接算法 解耦控制 自适应控制器 固定模型 自适应模型 参数
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基于AUV垂直面运动控制的状态增减多模型切换 被引量:2
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作者 周焕银 李一平 +1 位作者 刘开周 封锡盛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1309-1315,共7页
自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)系统垂直面运动具有强耦合性、非线性等特点导致AUV系统垂直面难以精确控制,且其纵倾角需控制在某一阈值内,以保证系统安全。根据以上控制要求与AUV垂直面运动模型特点,提出将其解耦... 自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)系统垂直面运动具有强耦合性、非线性等特点导致AUV系统垂直面难以精确控制,且其纵倾角需控制在某一阈值内,以保证系统安全。根据以上控制要求与AUV垂直面运动模型特点,提出将其解耦为深度控制子模型与纵倾角控制子模型,构建AUV系统垂直面运动控制模型集,根据模型集所含两子模型特点,提出了状态变量增减的多模型切换的概念。基于切换系统稳定判据——共同Lyapunov函数法,提出了变加权多模型切换策略,实现了切换过程的稳定性,避免了切换过程的抖动问题。多次湖泊试验证明,加权多模型切换策略避免了由于期望深度变化而造成的执行机构饱和、深度和纵倾角超调量过大等问题,且改善了AUV系统深度运动的静动态控制品质。 展开更多
关键词 自主水下机器人 加权多模型切换控制 共同LYAPUNOV函数 垂直面控制模型 纵倾角控制模型 切换系统
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燃料电池机器人动力系统多模型切换控制 被引量:2
11
作者 吕学勤 邱荣福 吴毅雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期122-125,共4页
针对燃料电池驱动的自主机器人动力系统中,燃料电池、辅助动力单元、电动机传动系统、机器人本体等子模型多造成的控制复杂性,介绍了基于燃料电池驱动的机器人系统的系统构成.阐述了燃料电池机器人的DC/DC变结构控制和基于聚类的模糊滑... 针对燃料电池驱动的自主机器人动力系统中,燃料电池、辅助动力单元、电动机传动系统、机器人本体等子模型多造成的控制复杂性,介绍了基于燃料电池驱动的机器人系统的系统构成.阐述了燃料电池机器人的DC/DC变结构控制和基于聚类的模糊滑模变结构多模型切换控制,并简述了基于LABview的燃料电池机器人系统虚拟仿真平台的建立. 展开更多
关键词 燃料电池机器人 滑模变结构控制 模型切换
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直接转矩控制中的模型切换 被引量:2
12
作者 周箴 陈宏 +1 位作者 万淑芸 王离九 《兵工自动化》 1998年第3期1-4,共4页
分析了在直接转矩控制中几种磁链观测模型的优缺点,针对目前常用的单片机计算速度较慢提出了一种简单实用的磁链模型切换方法,通过仿真和实验验证了其可行性。
关键词 直接转矩控制 磁链观测 模型切换 仿真 电动机
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多模型自适应控制的模型切换算法研究 被引量:1
13
作者 邵雷 雷虎民 +1 位作者 刘代军 崔颢 《电光与控制》 北大核心 2009年第1期19-21,25,共4页
针对非线性时变系统在自适应控制过程中瞬态响应差的问题,提出了一种基于多模型自适应控制的模型切换算法。首先,在多模型框架下,通过在模型切换中使Lyapunov函数产生最大的负跳变而选择辨识模型,同时重置参数;其次,通过Lyapunov方法分... 针对非线性时变系统在自适应控制过程中瞬态响应差的问题,提出了一种基于多模型自适应控制的模型切换算法。首先,在多模型框架下,通过在模型切换中使Lyapunov函数产生最大的负跳变而选择辨识模型,同时重置参数;其次,通过Lyapunov方法分析了整个系统的闭环稳定性;最后,通过一个仿真实验,表明该算法可以有效地提高系统的瞬态响应性能。 展开更多
关键词 非线性时变系统 模型 自适应控制 LYAPUNOV函数 模型切换算法
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模型切换抑制振荡误差在无人潜艇导航中的应用 被引量:1
14
作者 王奎民 郭占军 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期250-257,共8页
导航的准确程度是无人潜艇执行任务的前提条件。由于长时间航行的无人潜艇,特别是有隐蔽性需求的无人潜艇,其导航中存在的舒勒振荡的问题,会导致无人潜艇导航定位系统的存在定位误差。为得到精确的导航结果,必须对振荡误差加以抑制。然... 导航的准确程度是无人潜艇执行任务的前提条件。由于长时间航行的无人潜艇,特别是有隐蔽性需求的无人潜艇,其导航中存在的舒勒振荡的问题,会导致无人潜艇导航定位系统的存在定位误差。为得到精确的导航结果,必须对振荡误差加以抑制。然而,传统单一的抑制方法中由于辅助信息存在应用范围的限制,不能满足全航程无人潜艇对于导航精度的需求。因而本文提出了模型切换抑制振荡误差的方法。针对不同辅助信息适用的范围,采用不同的抑制方式,提出了差分外测速度阻尼、相移抑制、GPS辅助相切换的振荡误差抑制方法,克服了传统方法的局限与不足。3种方法在各自的适用范围内都能达到需要的精度,在长航程的无人潜艇航行过程中达到了抑制振荡误差的目的。仿真实验说明了这种方法的有效性。模型切换抑制振荡误差的方法,可以提高无人潜艇的导航精度。 展开更多
关键词 无人 潜艇 振荡阻尼 模型切换调节 导航 多普勒声吶 全球定位系统 捷联惯导
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基于增量模型切换和反步控制法的船舶主动升沉补偿策略 被引量:1
15
作者 张琴 张蒸忠 +2 位作者 刘敦康 董慧芳 胡雄 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第18期111-115,共5页
由于海上波浪的升沉运动造成浮式起重船剧烈摇晃,导致海上风电设备在运输安装时的失准甚至碰撞损坏,为此本文提出基于增量模型切换和反步控制法的船舶主动升沉补偿策略。采用阶跃位置响应的实验建模方法,建立电缸主动升沉补偿系统模型;... 由于海上波浪的升沉运动造成浮式起重船剧烈摇晃,导致海上风电设备在运输安装时的失准甚至碰撞损坏,为此本文提出基于增量模型切换和反步控制法的船舶主动升沉补偿策略。采用阶跃位置响应的实验建模方法,建立电缸主动升沉补偿系统模型;针对电缸主动升沉补偿系统时延的时变问题,提出补偿控制时的增量模型切换策略,并采用反步控制方法驱动电缸补偿浮式起重船的升沉运动,以此保证风电设备运输安装时的稳定性和精准性。试验结果表明,此策略较单模型补偿控制精度提高了50%,能有效保证风电设备安装时的精准性。 展开更多
关键词 船舶升沉运动 电缸主动补偿系统 增量模型切换策略 反步法控制
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非线性系统非脆弱多模型切换控制
16
作者 钱承山 吴庆宪 +1 位作者 姜长生 王岩青 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期335-339,共5页
提出一种基于局部T-S模型的非线性系统非脆弱多模型切换控制,针对一类非线性系统,首先将其输入空间划分为若干个区域,在区域内设计局部T-S模型和控制器,这样在模糊规则数相同的情况下由于模糊论域的变小从而提高了逼近精度。然后根据所... 提出一种基于局部T-S模型的非线性系统非脆弱多模型切换控制,针对一类非线性系统,首先将其输入空间划分为若干个区域,在区域内设计局部T-S模型和控制器,这样在模糊规则数相同的情况下由于模糊论域的变小从而提高了逼近精度。然后根据所选定的变量,通过多模型切换控制,将相应的区域控制器切换为全局控制器,而其他控制器不起作用,实现对整体非线性系统的逼近与控制。同时研究了在控制器增益存在加性摄动的情况下,非脆弱状态反馈控制器的设计方案。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 非脆弱控制 局部T-S模型 模型切换控制
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不确定时变时滞非线性系统多模型切换跟踪控制
17
作者 胡承忠 钱承山 +1 位作者 杨兆华 王岩青 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期209-215,共7页
考虑了当系统存在不确定的情况下,一类非线性时变时滞系统的多模型切换跟踪控制的设计问题.首先利用时滞T-S模糊模型对其进行建模;然后在不确定性满足增益有界的条件下,得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充... 考虑了当系统存在不确定的情况下,一类非线性时变时滞系统的多模型切换跟踪控制的设计问题.首先利用时滞T-S模糊模型对其进行建模;然后在不确定性满足增益有界的条件下,得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充分条件;最后根据所选定的变量,通过多模型切换控制,将相应的区域控制器切换为全局控制器,而其他控制器不起作用,实现对整体非线性系统的逼近与控制.仿真结果证明了方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性不确定系统 时变时滞 模型切换 跟踪控制
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基于模型切换的复杂多模型系统的建模与仿真原理 被引量:1
18
作者 李育文 李琥林 李春文 《郑州轻工业学院学报》 1994年第2期28-33,共6页
针对动力学系统的复杂性,引出了多模型的概念,提出模型自动切换的方法,论述了基于模型切换的复杂多模型系统的建模与仿真原理,并给出了在液位控制及五模型系统中的应用实例。
关键词 自动控制 模型切换 动力学系统
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基于多模型切换的智能汽车横向控制
19
作者 业红玲 田英 +2 位作者 张杰 宋能学 黄鹤 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2018年第3期288-294,共7页
智能汽车面对的道路环境复杂易变,在某些极端工况下汽车侧向动力学进入非线性区域,侧偏刚度发生显著变化。针对智能汽车的轮胎侧偏刚度摄动,在智能汽车横向控制结构基础上,推导横向控制模型。以自适应侧偏刚度作为切换参数,设计具有鲁... 智能汽车面对的道路环境复杂易变,在某些极端工况下汽车侧向动力学进入非线性区域,侧偏刚度发生显著变化。针对智能汽车的轮胎侧偏刚度摄动,在智能汽车横向控制结构基础上,推导横向控制模型。以自适应侧偏刚度作为切换参数,设计具有鲁棒自适应特性的智能汽车横向控制器,该控制器通过侧偏刚度划分为多个局部鲁棒控制器,通过鲁棒控制裕度指标进行全局控制器的切换控制,并进行了硬件在环台架测试试验。结果表明:多模型切换的横向控制方法较常规方法有着更优的控制性能。 展开更多
关键词 智能汽车 横向控制 模型切换 硬件在环实验
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基于多模型切换的生料分解率设定模型
20
作者 乔景慧 李岭 柴天佑 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第8期1372-1377,共6页
在水泥生料分解中,决定产品质量指标、能耗指标和台时产能的是生料分解率。生料分解率设定值随着生料成分的变化而变化,且在易煅烧工况和难煅烧工况是不同的。为了解决上述问题,提出了一个基于多模型的易煅烧生料分解率设定模型和基于... 在水泥生料分解中,决定产品质量指标、能耗指标和台时产能的是生料分解率。生料分解率设定值随着生料成分的变化而变化,且在易煅烧工况和难煅烧工况是不同的。为了解决上述问题,提出了一个基于多模型的易煅烧生料分解率设定模型和基于多模型的难煅烧生料分解率设定模型。实际应用结果表明,所提出的设定模型能够根据当前生料成分的变化设定正确的生料分解率,提高产品质量,降低故障工况。 展开更多
关键词 模型切换 生料分解率 易煅烧工况 难煅烧工况
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