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随机环境下电力信息物理系统小干扰稳定及鲁棒控制方法 被引量:1
1
作者 韩子熙 黄宗武 +3 位作者 张宸瑄 张兆毅 熊丰 樊友平 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第4期1512-1521,共10页
电力信息物理系统(cyber physical system, CPS)的运行稳定性容易受到来自信息侧与物理侧不确定因素的影响。基于随机不确定模型研究信息-物理网络相互依存的电力CPS稳定性分析方法,并提出一种鲁棒广域反馈频率控制技术。综合信息侧离... 电力信息物理系统(cyber physical system, CPS)的运行稳定性容易受到来自信息侧与物理侧不确定因素的影响。基于随机不确定模型研究信息-物理网络相互依存的电力CPS稳定性分析方法,并提出一种鲁棒广域反馈频率控制技术。综合信息侧离散性和物理侧连续性的本质不同以及在功能上的相互影响,分别从物理域与信息域两个维度建立考虑随机不确定性的电力CPS动态模型。根据随机微分方程均方指数稳定性条件,针对电力CPS随机模型进行小干扰稳定性分析,采用基于均方范数计算的临界方差刻画随机不确定性对电力CPS小干扰稳定的影响。结合基于线性矩阵不等式约束的范数优化问题,在分布式控制方法的基础上改进设计一种鲁棒广域反馈控制器。最后通过IEEE 39节点系统进行仿真分析,结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 信息物理系统(CPS) 随机确定 小干扰稳定 负荷频率控制 鲁棒分布式控制
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随机与确定耦合的裂隙岩体结构面三维网络模拟 被引量:20
2
作者 郭亮 李晓昭 +2 位作者 周扬一 李煜 纪成亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2636-2644,2653,共10页
离散裂隙随机网络模型中结构面的分布特征仅代表其统计规律,并非地质成因、结构模式、构造形迹的客观反映,以致后续力学计算及渗流模拟结果可信度偏低。针对国家高放废物处置库甘肃北山预选区出露良好的花岗岩体,基于实测结构面统计规... 离散裂隙随机网络模型中结构面的分布特征仅代表其统计规律,并非地质成因、结构模式、构造形迹的客观反映,以致后续力学计算及渗流模拟结果可信度偏低。针对国家高放废物处置库甘肃北山预选区出露良好的花岗岩体,基于实测结构面统计规律、内在成生关系及水力联系,在前期纯随机模型关键部位修正特征参数,并融入人工辨识的确定结构模式而构建"随机-确定"耦合模型。图形和渗流模拟两种定量检验结果表明:耦合模型结构面数量更接近客观实际,模型准确度提升约48.8%;耦合模型渗流路径与流量较之前更显客观真实,模拟结果与试验数据的接近程度比随机模型大约1/3。另外,不同孔位渗流结果显示:相比于随机结构面,确定性结构面对区域渗流控制作用更加明显,在渗流模拟中扮演更为重要角色。此耦合模型有益于拓宽结构面网络模拟的发展方向。 展开更多
关键词 裂隙岩体 三维网络模拟 随机-确定耦合 渗流计算
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随机-认知不确定性的相关性分析模型及可靠性计算方法 被引量:8
3
作者 郑静 姜潮 +1 位作者 倪冰雨 范松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期925-933,共9页
针对工程中同时存在随机和认知不确定性的问题,提出了一种考虑相关性的概率-证据混合不确定性模型及相应的结构可靠性分析方法。首先引入样本相关系数来描述概率变量之间、证据变量之间以及概率和证据变量之间的相关性,通过一个转换矩... 针对工程中同时存在随机和认知不确定性的问题,提出了一种考虑相关性的概率-证据混合不确定性模型及相应的结构可靠性分析方法。首先引入样本相关系数来描述概率变量之间、证据变量之间以及概率和证据变量之间的相关性,通过一个转换矩阵将原问题中相关的变量转换为相互独立的变量,并构建了一个等效的概率-证据混合可靠性模型。然后将其转化为一系列概率-区间混合可靠性分析模型,并总结了嵌套优化分析迭代格式来求解失效概率区间。最后提供了三个数值算例验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 混合可靠性 随机确定 认知不确定 样本相关系数
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压缩感知中的确定性随机观测矩阵构造 被引量:20
4
作者 王侠 王开 +4 位作者 王青云 梁瑞宇 左加阔 赵力 邹采荣 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第4期436-442,共7页
目前,压缩感知中的观测矩阵设计存在两类问题:(1)随机观测矩阵不容易硬件实现;(2)基于多项式的以及基于代数曲线的确定性观测矩阵大小不能任意选择。针对上述问题,本文提出了一种用确定性随机序列来构造观测矩阵的方法,并证明了构造出... 目前,压缩感知中的观测矩阵设计存在两类问题:(1)随机观测矩阵不容易硬件实现;(2)基于多项式的以及基于代数曲线的确定性观测矩阵大小不能任意选择。针对上述问题,本文提出了一种用确定性随机序列来构造观测矩阵的方法,并证明了构造出的观测矩阵满足有限等距性质(Restricted Isometry Property,RIP)。仿真实验结果表明,本文设计的矩阵与高斯随机矩阵、伯努利矩阵、稀疏矩阵、混沌矩阵相比具有同样的性能。将确定性随机矩阵应用于语音信号的压缩与重构,语音质量的主客观评价均显示,确定性随机矩阵具有良好的重构性能。 展开更多
关键词 压缩感知 观测矩阵 确定随机序列
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基于均方指数稳定的一类随机不确定系统的可靠控制 被引量:2
5
作者 丁德锐 费为银 梁艳 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期889-893,共5页
本文在均方指数稳定意义下,研究了一类带连续故障模型的范数有界不确定随机系统的可靠控制问题。借助于Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法,获得了可靠控制器存在的充分条件,以及可靠控制器的设计表达式。同时,借助于数值例子验证... 本文在均方指数稳定意义下,研究了一类带连续故障模型的范数有界不确定随机系统的可靠控制问题。借助于Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式方法,获得了可靠控制器存在的充分条件,以及可靠控制器的设计表达式。同时,借助于数值例子验证了结果的有效性。 展开更多
关键词 随机确定系统 均方指数稳定 可靠控制
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基于不确定随机系统的新一代智能变电站可靠性分析 被引量:5
6
作者 张籍 杜治 +4 位作者 谢瀚阳 蔡勇 陈艳波 颜炯 谢东 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期210-217,共8页
建设新一代智能变电站(NGSS)是破解当前智能变电站技术推进瓶颈、实现未来智能电网发展的迫切需求,而NGSS的可靠性分析是其中重要的环节。为了解决NGSS可靠性分析中新型设备的可靠性指标表征问题,提出了基于不确定随机系统的NGSS可靠性... 建设新一代智能变电站(NGSS)是破解当前智能变电站技术推进瓶颈、实现未来智能电网发展的迫切需求,而NGSS的可靠性分析是其中重要的环节。为了解决NGSS可靠性分析中新型设备的可靠性指标表征问题,提出了基于不确定随机系统的NGSS可靠性分析方法,其特点在于:新型设备可靠性指标统计缺乏时,所提方法仍能进行可靠性分析;可靠性分析结果以不确定期望和一定置信度下的区间表示。算例仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 新一代智能变电站 可靠性分析 确定测度 确定随机系统 确定期望 置信度
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随机不确定系统鲁棒H∞滤波器的设计 被引量:3
7
作者 孙平 刘春雨 井元伟 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期1-8,共8页
研究了一类随机不确定系统的鲁棒H_∞滤波问题,该系统模型状态及输出矩阵中均具有参数不确定性且满足范数有界条件.对于所有的不确定性,通过辅助系统讨论了随机稳定条件并设计了一个稳定的滤波器使滤波误差满足指定的H_∞性能,并且得到... 研究了一类随机不确定系统的鲁棒H_∞滤波问题,该系统模型状态及输出矩阵中均具有参数不确定性且满足范数有界条件.对于所有的不确定性,通过辅助系统讨论了随机稳定条件并设计了一个稳定的滤波器使滤波误差满足指定的H_∞性能,并且得到了滤波器存在的充分且必要条件.同时给出了设计滤波器的LMI方法,通过求解LMI可以方便的得到滤波器的表达形式.最后,仿真算例说明了所设计方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 随机确定系统 辅助系统 鲁棒随机稳定 鲁棒H∞滤波 线性矩阵不等式(LMI)
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相对局部区域震源参数随机不确定性经验关系研究 被引量:3
8
作者 李宗超 高孟潭 +2 位作者 孙吉泽 陈学良 张波 《地震学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期483-497,共15页
在进行未来破坏性地震的强地面运动数值模拟时,震源参数选取的准确性对地震动预测的结果影响很大。震源参数的确定存在很多不确定性因素,既包含随机的不确定性因素,又包含认知的不确定性因素。本文在大量地震事件及文献调研的基础上,运... 在进行未来破坏性地震的强地面运动数值模拟时,震源参数选取的准确性对地震动预测的结果影响很大。震源参数的确定存在很多不确定性因素,既包含随机的不确定性因素,又包含认知的不确定性因素。本文在大量地震事件及文献调研的基础上,运用统计学方法对具备随机不确定性特征的震源参数进行统计研究,以震源参数经验公式的形态建立解释其随机性和不确定性的数学模型。为了研究局部地区震源参数的定标关系特征,获得更加适用于局部地震密集区域,尤其是包含中国大陆地区在内的局部区域的震源参数的经验关系,本文从GCMT地震目录中选取了1700多个MW≥5.5的地震事件,运用统计学方法研究地震密集地区的震源参数经验关系,包括震级、地震矩、破裂面积等,增加了相对较大的局部范围内凹凸体的地震样本数量,从统计学角度计算更加适合局部区域的震源参数的经验关系。统计结果表明:局部区域震例获得的震源参数的经验关系与不限区域震例获得的经验关系存在差异,尤其是涉及到断层破裂面积、凹凸体相关参数时差异较大,局部区域内震例获得的震源参数的经验关系将更具有代表性。应用本文获得的相对局部区域的经验公式计算未来破坏性地震的强地面运动所需的震源参数时,获得的地震动预测结果将更能体现目标区域真实的地震动特征,进而提高地震动预测结果的可靠性。 展开更多
关键词 局部区域 震源参数 随机确定 统计模型 地震动预测
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具有数据包丢失的离散随机不确定系统的线性最优满阶估值器 被引量:3
9
作者 马静 孙书利 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期764-772,共9页
研究了具有数据包丢失和随机不确定性离散随机线性系统的状态估计问题.其中数据包丢失是随机的,且满足Bernoulli分布,系统矩阵中的随机不确定性由一个白色乘性噪声来描述.首先,通过配方方法,提出了最小均方意义下的无偏最优线性递推满... 研究了具有数据包丢失和随机不确定性离散随机线性系统的状态估计问题.其中数据包丢失是随机的,且满足Bernoulli分布,系统矩阵中的随机不确定性由一个白色乘性噪声来描述.首先,通过配方方法,提出了最小均方意义下的无偏最优线性递推满阶滤波器.所提出的滤波器用到了当前时刻和最近时刻接收到的观测来保证线性最优性.与多项式滤波和增广滤波器相比,本文的滤波器具有较小的计算负担.然后,基于所获得的线性滤波器推导了线性最优预报器和平滑器.进一步研究了线性最优估值器的渐近稳定性,给出了稳态特性存在的一个充分条件.最后,通过两个仿真例子验证了所提估计算法的优越性. 展开更多
关键词 线性最优估值器 随机确定系统 乘性噪声 丢包 稳态估计
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不确定随机系统的满意估计问题研究 被引量:2
10
作者 钱龙军 盛安冬 郭治 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期789-792,共4页
基于 LMI技术给出了一个满足期望误差方差和快速性指标的满意状态估计器的设计方法 .该方法避免了使用矩阵秩的条件 ,因此适用于参数及噪声强度不确定的随机线性系统 ,而且便于使用计算机求解 .
关键词 确定随机系统 满意估计问题 LMI技术 状态估计器
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随机和认知不确定性量化的置信区域法 被引量:2
11
作者 孙东阳 陈国平 张保强 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期908-912,992-993,共5页
针对非线性机械系统中混合不确定性量化的问题,提出了随机和认知不确定性量化的置信区域法。首先,分别用概率论方法和区间方法来处理混合不确定性中的随机不确定性和认知不确定性,得到混合不确定性的置信区域;然后,为了在时间域内对不... 针对非线性机械系统中混合不确定性量化的问题,提出了随机和认知不确定性量化的置信区域法。首先,分别用概率论方法和区间方法来处理混合不确定性中的随机不确定性和认知不确定性,得到混合不确定性的置信区域;然后,为了在时间域内对不确定性进行传播,对传统双层循环蒙特卡罗抽样方法进行了改进;最后,以非线性质量-弹簧-阻尼系统为例讨论了基于混合不确定性分析方法的有效性。结果表明,同时考虑随机不确定性和认知不确定性,有利于提高系统设计的可靠性,为非线性机械系统的设计与精度分析提供了理论依据。 展开更多
关键词 置信区域 随机确定 认知不确定 蒙特卡罗
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基于几乎必然指数稳定的一类随机不确定系统的可靠控制 被引量:1
12
作者 丁德锐 费为银 梁艳 《应用数学》 CSCD 北大核心 2010年第1期71-75,共5页
针对一般的连续故障模型,研究了一类随机不确定系统可靠控制器的设计方法.应用李亚普诺夫稳定性定理,给出了可靠控制器存在的条件.通过求解LMIs,完成状态反馈控制器的设计,经过仿真实例验证了结果的有效性.
关键词 随机确定系统 几乎必然指数稳定 可靠控制
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随机不确定系统的鲁棒H_∞ 滤波(英文) 被引量:8
13
作者 张维海 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期741-745,共5页
研究在同时具有参数和随机不确定的情况下的鲁棒H∞ 估计问题 .假设系统的方程由It^o随机微分方程描述 ,不确定的参数是范数有界的 ,外部干扰是随机不确定的 .通过解一个线性矩阵不等式 ,可以设计鲁棒H∞ 滤波器 ,最后给出的一个例子对... 研究在同时具有参数和随机不确定的情况下的鲁棒H∞ 估计问题 .假设系统的方程由It^o随机微分方程描述 ,不确定的参数是范数有界的 ,外部干扰是随机不确定的 .通过解一个线性矩阵不等式 ,可以设计鲁棒H∞ 滤波器 ,最后给出的一个例子对理论分析进行了阐述 . 展开更多
关键词 随机确定系统 鲁棒H∞滤波 线性矩阵不等式 微分方程
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具有测试弧的确定与随机Petri网 被引量:1
14
作者 周悦 于海斌 王天然 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期902-903,共2页
将测试弧引入具有确定和随机时延的确定与随机Petri网DSPN系统,并给出了此DSPN系统的定义及其变迁实施条件和实施后果。这不仅增强了Petri网的描述能力,而且为Petri网的理论分析奠定了基础。
关键词 确定随机Petri网DSPN 测试弧
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一类随机不确定系统鲁棒H_∞滤波器的设计算法 被引量:1
15
作者 孙平 井元伟 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1299-1302,共4页
利用Lyapunov理论研究了鲁棒H∞滤波问题.对所有的时变不确定性,设计了一个稳定的滤波器使滤波误差满足指定的H∞性能.为了简化问题的推导过程,引入了辅助系统,并给出了滤波器存在的充分且必要条件.通过矩阵变换得到了设计滤波器的LMI方... 利用Lyapunov理论研究了鲁棒H∞滤波问题.对所有的时变不确定性,设计了一个稳定的滤波器使滤波误差满足指定的H∞性能.为了简化问题的推导过程,引入了辅助系统,并给出了滤波器存在的充分且必要条件.通过矩阵变换得到了设计滤波器的LMI方法,利用LMI工具箱可以方便地得到滤波器的表达形式.最后,数值算例说明了所设计方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 随机确定系统 辅助系统 均方稳定 鲁棒H∞滤波 鲁棒H∞性能 线性矩阵不等式
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精密直流电压测量随机不确定度计算方法(上) 被引量:3
16
作者 周玉清 钟国林 +1 位作者 张朝军 唐国民 《实用测试技术》 1998年第4期9-12,28,共5页
阐述测量标准单一的精密直流电压测量随机不确定度计算方法。
关键词 组平均值 直流电压测量 随机确定 电压测量
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一种随机和模糊不确定性下的可靠性分析方法 被引量:1
17
作者 夏菲 夏宗泽 黄笑伯 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第S1期225-228,共4页
针对随机和模糊混合不确定性下利用传统蒙特卡洛方法进行可靠性分析效率低的问题,提出了一种基于λ截集和改良的先进均值法的可靠性分析方法,该方法首先基于概率论和可能性理论建立了混合不确定性下的可靠性分析模型,然后利用先进均值... 针对随机和模糊混合不确定性下利用传统蒙特卡洛方法进行可靠性分析效率低的问题,提出了一种基于λ截集和改良的先进均值法的可靠性分析方法,该方法首先基于概率论和可能性理论建立了混合不确定性下的可靠性分析模型,然后利用先进均值法进行概率可靠性分析,利用λ截集优化法进行不同截集下的可能性分析。通过概率分析和可能性分析的迭代循环求解概率、模糊混合不确定性下的可靠性分析结果。最后的算例证明该方法在保证求解精度的同时,可以有效地提高混合不确定性下的可靠性分析效率。 展开更多
关键词 随机确定 模糊不确定 可靠性分析 λ截集 改良的先进均值法
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随机-认知混合不确定性下稳健性评价新指标
18
作者 锁斌 郭惠昕 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期855-862,共8页
在随机不确定性和认知不确定性信息混合并存的产品稳健设计中,现有的基于概率理论、模糊集理论、区间理论等建立的质量稳健性度量指标适用性受到限制。针对此问题,将各类不确定性在证据理论的统一框架下表征和处理,构建了产品质量指标... 在随机不确定性和认知不确定性信息混合并存的产品稳健设计中,现有的基于概率理论、模糊集理论、区间理论等建立的质量稳健性度量指标适用性受到限制。针对此问题,将各类不确定性在证据理论的统一框架下表征和处理,构建了产品质量指标的证据理论模型和不确定性量化传递方法,从随机不确定性和认知不确定性两个维度提出了产品质量稳健性的评价指标和评价方法。实例仿真表明,该方法可克服现有方法的不足,对产品质量稳健性的评价更加全面、合理。 展开更多
关键词 稳健性评价 随机确定 认知不确定 证据理论
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随机不确定扰动诱发的机器人动力学行为及其优化 被引量:3
19
作者 丁长涛 杨世锡 甘春标 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期356-363,398,共9页
研究随机不确定扰动诱发的平面三杆双足机器人动力学行为,并对其进行优化。在实现理想情形下平面三杆双足机器人稳定行走的基础上,建立了随机不确定扰动下双足机器人的运动学模型、混杂动力学模型,研究了具有HZD反馈控制的机器人在随机... 研究随机不确定扰动诱发的平面三杆双足机器人动力学行为,并对其进行优化。在实现理想情形下平面三杆双足机器人稳定行走的基础上,建立了随机不确定扰动下双足机器人的运动学模型、混杂动力学模型,研究了具有HZD反馈控制的机器人在随机不确定扰动下的动力学行为;针对随机不确定扰动,提出了一种BPNN-HZD反馈控制方法,采用该方法对平面三杆双足机器人进行控制,优化其动力学行为。仿真实验结果表明:当平面三杆双足机器人不能以足够大的力度补偿随机不确定扰动影响时,机器人会逐渐出现发散的动力学行为;BPNN-HZD反馈控制方法能够显著减弱随机不确定扰动对机器人动力学行为的影响,从而有效避免机器人的发散动力学行为。 展开更多
关键词 平面三杆双足机器人 动力学行为 随机确定扰动 反馈控制方法
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随机不确定性下的可靠性设计优化研究进展 被引量:15
20
作者 蒋琛 邱浩波 高亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期190-205,共16页
可靠性设计优化由于考虑了实际中广泛存在的不确定性信息而受到研究者的广泛重视,同时在提高产品可靠性和服役性能方面发挥了重要作用,因此一直是工程设计领域的研究热点之一。围绕概率解析和代理模型两个方面,面向随机不确定性场景,系... 可靠性设计优化由于考虑了实际中广泛存在的不确定性信息而受到研究者的广泛重视,同时在提高产品可靠性和服役性能方面发挥了重要作用,因此一直是工程设计领域的研究热点之一。围绕概率解析和代理模型两个方面,面向随机不确定性场景,系统梳理和综述了可靠性设计优化领域的重要研究进展,并总结了时变可靠性设计优化的重要成果。探讨了可靠性设计优化所面临的问题和挑战,展望了未来的发展趋势。 展开更多
关键词 可靠性设计优化 时变可靠性设计优化 随机确定 代理模型
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