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虚假数据注入式攻击下无人水面船舶自适应神经输出反馈轨迹跟踪控制 被引量:1
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作者 祝贵兵 吴晨 马勇 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1472-1484,共13页
本文主要研究网络环境下无人水面船舶(Unmanned surface vessels,USVs)遭受虚假数据注入式(False-data-injection,FDI)攻击的跟踪控制问题.其中,内部和外部不确定以及输入饱和约束等实际因素均考虑在设计中.在控制设计过程中,为避免将... 本文主要研究网络环境下无人水面船舶(Unmanned surface vessels,USVs)遭受虚假数据注入式(False-data-injection,FDI)攻击的跟踪控制问题.其中,内部和外部不确定以及输入饱和约束等实际因素均考虑在设计中.在控制设计过程中,为避免将船舶速度的攻击信号引入闭环系统,采用分类重构思想,构造一种新的神经网络(Neural network,NN)状态观测器,同时重构船舶速度和攻击信号.进一步,在backstepping设计框架下,利用重构的攻击信号补偿USVs运动学通道因虚假数据注入式攻击引起的非匹配不确定项.在动力学设计通道中,利用自适应神经技术和单参数学习法,重构由内部和外部不确定组成的复合不确定部分,进而提出自适应神经输出反馈控制方案.理论分析表明,即便在FDI攻击、内外不确定以及执行器饱和约束的情况下,所提控制方案仍能迫使USVs跟踪给定的参考轨迹.同时,仿真和比较结果证实了所提控制方案的有效性和优越性. 展开更多
关键词 无人水面船舶 虚假数据注入式攻击 跟踪控制 单参数学习法 自适应神经控制 输出反馈
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膝-踝-趾动力型假肢解耦控制研究
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作者 耿艳利 王希瑞 +2 位作者 武正恩 郭欣 王倩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期324-331,共8页
针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性,导致系统控制效果不理想等问题,本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦,降低耦合度,提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型,此模型的耦合度为1.... 针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性,导致系统控制效果不理想等问题,本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦,降低耦合度,提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型,此模型的耦合度为1.22,耦合性较强,需要进行解耦;基于控制法则分解法设计模型解耦器,以此简化假肢系统,将耦合度强的系统简化为膝、踝、趾独立控制的模型;基于自适应迭代学习设计控制器,对解耦前后三自由度假肢系统的各关节进行控制。结果表明:此解耦器可以将假肢模型简化为3个单输入、单输出的系统,同时降低关节间的耦合度,加快系统的收敛速度,与解耦前的控制效果相比,解耦后系统收敛误差明显减小。本文为多关节假肢系统提供了模型简化方法,为实物样机控制提供理论验证。 展开更多
关键词 膝-踝-趾动力型假肢 动力学模型 控制法则分解法解耦器 自适应迭代学习 解耦控制策略 被动型假肢 拉格朗日方程 轨迹跟踪
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双闭环自适应调参法在城镇供水需水量预测机器学习模型中应用研究
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作者 唐璎 刘明娟 +2 位作者 杨溢 杨溢 谭彤 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第12期248-254,共7页
针对城市供水企业在日供水量预测方面的需求,提出并设计了一种基于自动控制双闭环调节原理和自适应机器学习的水量预测模型参数调整方法。该方法创新性地引入了日变化系数和15min变化系数,在超出预设误差阈值时启动内外环控制流程调整... 针对城市供水企业在日供水量预测方面的需求,提出并设计了一种基于自动控制双闭环调节原理和自适应机器学习的水量预测模型参数调整方法。该方法创新性地引入了日变化系数和15min变化系数,在超出预设误差阈值时启动内外环控制流程调整输出偏差。通过对广东省某自来水公司实际供水数据的分析,采用双闭环自适应调参法建立的水量预测模型在预测日供水量变化时相较于传统预测方法预测精度提升了15%,模型预测结果稳定性也得到一定程度的提高。结果表明,该模型能有效提高供水量预测的准确性和稳定性,为城市供水调度和水资源节约提供了一个先进实用工具,在城镇智慧水务发展中具有重要的应用推广价值。 展开更多
关键词 日供水量预测 双闭环调节原理 自适应机器学习 预测精准度 模型稳定性 参数调整方法 智慧水务
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基于强化学习的FANET自适应MAC协议
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作者 闫涛 赵一帆 +2 位作者 高明虎 陈虎 唐嘉宁 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第9期2613-2619,共7页
针对预设的单一媒体接入控制(MAC)协议难以满足飞行自组织网络(FANET)多样化业务需求的问题,提出一种基于Q Learning的FANET自适应MAC协议(FQL-AMAC)。使用两种基准协议联合控制,根据当前网络条件自动选择并切换至服务质量(QoS)显著的MA... 针对预设的单一媒体接入控制(MAC)协议难以满足飞行自组织网络(FANET)多样化业务需求的问题,提出一种基于Q Learning的FANET自适应MAC协议(FQL-AMAC)。使用两种基准协议联合控制,根据当前网络条件自动选择并切换至服务质量(QoS)显著的MAC协议。优化单个网络性能指标实现QoS局部最优,采用熵值法融合吞吐量、延迟并提出综合性能指标构建奖励函数,以趋近QoS全局最优。实验结果表明,FQL-AMAC能有效选择最佳协议运行,吞吐量、延迟和综合性能表现优于现有协议。 展开更多
关键词 飞行自组织网络 媒体接入控制 多样化业务 自适应选择 Q learning 熵值法 综合性能
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无模型控制方法在直线电机控制中的仿真研究 被引量:20
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作者 曹荣敏 侯忠生 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期2874-2877,2881,共5页
将基于偏格式线性化的非线性系统无模型学习自适应控制方法应用在直线电机的速度和位置控制中。控制器的设计是直接基于称为伪偏导数的向量,伪偏导数是通过新型参数估计算法,根据给出的永磁直流直线电机非线性系统模型的输入输出信息在... 将基于偏格式线性化的非线性系统无模型学习自适应控制方法应用在直线电机的速度和位置控制中。控制器的设计是直接基于称为伪偏导数的向量,伪偏导数是通过新型参数估计算法,根据给出的永磁直流直线电机非线性系统模型的输入输出信息在线导出的。利用Matlab软件进行仿真实验证明了该方法对电机这种具有不确知动态的非线性系统的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 无模型学习自适应控制方法 直线电机 非线性系统 计算机仿真 稳定性
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一类非参数不确定系统的自适应重复学习控制 被引量:8
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作者 陈强 余歆祺 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1349-1357,共9页
本文针对一类非参数不确定系统提出一种全限幅自适应重复学习控制方法.利用期望轨迹的周期特性,构造周期性期望控制输入,并基于Lyapunov方法设计自适应重复学习控制器,实现系统对周期性期望轨迹的高精度跟踪,且无需已知非参数不确定性... 本文针对一类非参数不确定系统提出一种全限幅自适应重复学习控制方法.利用期望轨迹的周期特性,构造周期性期望控制输入,并基于Lyapunov方法设计自适应重复学习控制器,实现系统对周期性期望轨迹的高精度跟踪,且无需已知非参数不确定性的上界.设计全限幅学习律估计未知的期望控制输入,保证估计值被限制在指定的界内.同时,通过构造完全平方式消除部分误差相关项,控制器设计中可避免使用符号函数,从而抑制控制器抖振问题.最后,基于Lyapunov方法对误差收敛性进行了分析,并通过仿真对比验证本文所提方法的有效性. 展开更多
关键词 重复学习控制 自适应控制系统 非参数不确定性 LYAPUNOV方法
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二阶系统非一致目标跟踪混合自适应迭代学习控制 被引量:1
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作者 孙云平 李俊民 王元亮 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期10-16,共7页
针对一类含有时变和时不变参数的二阶非线性系统,利用Backstepping方法,提出了一种新的自适应迭代学习控制方法,该方法由微分-差分型自适应律和学习控制律组成,保证对非一致目标的跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分收敛于零,克服了... 针对一类含有时变和时不变参数的二阶非线性系统,利用Backstepping方法,提出了一种新的自适应迭代学习控制方法,该方法由微分-差分型自适应律和学习控制律组成,保证对非一致目标的跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分收敛于零,克服了传统的迭代学习控制对目标轨线的限制,可以跟踪非一致目标轨线。通过构造复合能量函数,给出了闭环系统收敛的一个充分条件。仿真结果说明了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 自适应迭代学习控制 BACKSTEPPING方法 非一致目标跟踪 混合型的参数 非线性系统 复合能量函数
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基于RBF最小参数学习法的正流量变量泵滑模自适应控制 被引量:2
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作者 孙承志 张元良 +1 位作者 康杰 牛东东 《机床与液压》 北大核心 2023年第20期157-162,共6页
为了提高正流量变量泵的性能,提出基于RBF最小参数学习法的正流量变量泵滑模自适应控制方法。分析正流量变量泵电液伺服系统的动力学特性,并进行系统辨识实验获得较为精确的系统数学函数模型;基于RBF最小参数学习法设计滑模控制器,在系... 为了提高正流量变量泵的性能,提出基于RBF最小参数学习法的正流量变量泵滑模自适应控制方法。分析正流量变量泵电液伺服系统的动力学特性,并进行系统辨识实验获得较为精确的系统数学函数模型;基于RBF最小参数学习法设计滑模控制器,在系统参数不确定性、摩擦力干扰和系统泄漏等非线性因素的情况下实现对目标流量的跟踪响应和自适应控制;最后利用MATLAB/Simulink对正流量变量泵的控制系统性能进行仿真实验,并和传统的PID控制器和模糊PID控制器进行比较。仿真实验结果验证了所设计控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 滑模自适应控制 RBF最小参数学习法 电液伺服系统 鲁棒性
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基于自适应神经模糊推理系统的船舶航向自抗扰控制 被引量:17
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作者 秦贝贝 陈增强 +1 位作者 孙明玮 孙青林 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期255-263,共9页
在实际的船舶航向控制中,航向系统在受到外界风浪干扰时表现出的模型非线性和参数不确定性,为航向控制器的设计带来了困难。针对该问题,设计了常规的线性自抗扰控制器和两种在线学习的自抗扰控制器。利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)... 在实际的船舶航向控制中,航向系统在受到外界风浪干扰时表现出的模型非线性和参数不确定性,为航向控制器的设计带来了困难。针对该问题,设计了常规的线性自抗扰控制器和两种在线学习的自抗扰控制器。利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)实现自抗扰控制器参数的在线调整,设计了自适应PD的自抗扰控制器和自适应扩张状态观测器(ESO)的自抗扰控制器;分别在船舶受到外界扰动和参数摄动的两种情况下进行了仿真,仿真表明自适应自抗扰控制器控制效果更好,抗扰能力更强,表现出较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 航向控制 自适应神经模糊推理系统(ANFIS) 自适应自抗扰控制器 野本(Nomoto)模型 线性自抗扰控制(LADRC) 非线性系统 梯度下降法 参数学习
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