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随机集理论及其在信息融合中的应用 被引量:24
1
作者 彭冬亮 文成林 +1 位作者 徐晓滨 薛安克 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2199-2204,共6页
多源信息融合经过近20年的发展已经取得了丰富的理论成果和应用成果,但是其理论框架尚未建立。近几年由Mahler提出的有限集合统计学(FISST)理论——随机集理论的特例,从概率论角度统一表述了信息融合技术的主要方面。该文对近十几年随... 多源信息融合经过近20年的发展已经取得了丰富的理论成果和应用成果,但是其理论框架尚未建立。近几年由Mahler提出的有限集合统计学(FISST)理论——随机集理论的特例,从概率论角度统一表述了信息融合技术的主要方面。该文对近十几年随机集信息融合技术的发展加以回顾,主要包括随机集理论的产生背景、基本的思想和理论框架,以及当前的应用领域。最后指出了随机集理论将来可能的发展方向。 展开更多
关键词 信息融合 随机集 有限集合统计学 多目标跟踪 贝叶斯滤波
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参数不确定离散奇异系统的鲁棒H_∞控制 被引量:9
2
作者 王惠姣 薛安克 +2 位作者 鲁仁全 徐哲 王建中 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期1300-1305,共6页
研究了不确定离散奇异系统的鲁棒H_∞控制问题,控制目标是设计一个状态反馈控制器,对所有允许的不确定性,闭环系统正则、因果、稳定且具干扰衰减度γ.首次提出了该问题的充分必要条件,并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式(LMI)... 研究了不确定离散奇异系统的鲁棒H_∞控制问题,控制目标是设计一个状态反馈控制器,对所有允许的不确定性,闭环系统正则、因果、稳定且具干扰衰减度γ.首次提出了该问题的充分必要条件,并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式(LMI)的可行性问题.最后,通过一个数值实例证实了该方法的有效性. 展开更多
关键词 离散奇异系统 H∞控制 不确定 线性矩阵不等式(LMI)
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带有信息反馈的最优异步递推航迹融合算法 被引量:11
3
作者 文成林 葛泉波 刘双剑 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2123-2131,共9页
现有的异步航迹融合算法大都采用无全局信息反馈的设计框架,并且忽略各异步传感器局部预测航迹误差间的相关性,加之考虑上述相关性的最优整体航迹融合算法的实时性难以被保证,从而导致局部传感器估计精度低、稳定性差、全局估计的最优... 现有的异步航迹融合算法大都采用无全局信息反馈的设计框架,并且忽略各异步传感器局部预测航迹误差间的相关性,加之考虑上述相关性的最优整体航迹融合算法的实时性难以被保证,从而导致局部传感器估计精度低、稳定性差、全局估计的最优性丧失和差的应用性等不足。为此,本文在引入全局信息反馈的基础上,同时考虑各局部预测航迹误差相关性,在融合估计误差协方差矩阵迹最小意义下,建立一种带有全局反馈机制的最优异步递推航迹融合算法。文中不仅对各种算法的次优或最优原理及性能进行了详细的分析与讨论,理论证明和仿真结果也表明了该文算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 多传感器系统 异步航迹融合 全局反馈 相关性 递推融合
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三级倒立摆建模与H_∞鲁棒优化保性能控制 被引量:7
4
作者 薛安克 官伯林 +1 位作者 尚群立 王建中 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1637-1641,共5页
针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动... 针对倒立摆系统当中存在的自然不稳定性和大量不确定性,提出了一种H∞鲁棒优化保性能控制方法.利用分析力学中的Lagrange方程建立三级倒立摆的不确定数学模型,把系统的不确定性和外界扰动分别转化为模型状态矩阵的不确定性和模型的扰动输入,从而将系统稳定问题转化为H∞范数求解问题.仿真实验结果证明,应用这种方法可以保证系统指数稳定,二次代价泛函满足性能指标,同时使系统具有相同H∞范数界γ.与传统方法相比,该方法对三级倒立摆的控制具有较强的鲁棒性,能够在系统存在外界干扰和不确定性时,仍能保持系统的稳定性. 展开更多
关键词 鲁棒控制 倒立摆 不确定性 鲁棒H∞控制 保性能控制
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带不等式路径约束最优控制问题的惩罚函数法 被引量:13
5
作者 胡云卿 刘兴高 薛安克 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1996-2001,共6页
控制变量参数化(Control variable parameterization,CVP)方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法,但如果问题中包含路径约束,特别是不等式路径约束时,CVP方法则需要考虑专门的处理手段.为了克服该缺点,本文提出一种基于L... 控制变量参数化(Control variable parameterization,CVP)方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法,但如果问题中包含路径约束,特别是不等式路径约束时,CVP方法则需要考虑专门的处理手段.为了克服该缺点,本文提出一种基于L1精确惩罚函数的方法,能够有效处理关于控制变量、状态变量、甚至控制变量/状态变量复杂耦合形式下的不等式路径约束.此外,为了能使用基于梯度的成熟优化算法,本文还引进了最新出现的光滑化技巧对非光滑的惩罚项进行磨光.最终得到了能高效处理不等式路径约束的改进型CVP架构,并给出相应数值算法.经典的带不等式路径约束最优控制问题上的测试结果及与国外文献报道的比较研究表明:本文所提出的改进型CVP架构及相应算法在精度和效率上兼有良好表现. 展开更多
关键词 流程工业 最优控制 控制变量参数化 不等式路径约束 惩罚函数
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基于数据驱动的信息融合及其在车辆声辨识中的应用 被引量:9
6
作者 林岳松 陈琳 郭宝峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期2158-2163,共6页
传统多源信息融合方法大都依赖于事先建立的理论机理模型,一般会引入一定的简化操作。然而实际中的应用往往会较为复杂,建立的理论模型一般存在一定的偏差。在某些情况下,满足性能要求的理论模型甚至无法给出。针对这样的缺陷,该文根据... 传统多源信息融合方法大都依赖于事先建立的理论机理模型,一般会引入一定的简化操作。然而实际中的应用往往会较为复杂,建立的理论模型一般存在一定的偏差。在某些情况下,满足性能要求的理论模型甚至无法给出。针对这样的缺陷,该文根据数据驱动的思想,提出了两种基于数据驱动的信息融合实现方法。通过联合利用基于数据的特征集与基于模型的特征集,有效弥补了模型中缺失的信息,从而提高信息融合的性能。将其运用在一个基于声音信息融合的地面车辆辨识实例中,获得了良好的识别性能,展现出将数据驱动处理思路引入信息融合的可行性和优点。 展开更多
关键词 信息融合 数据驱动 车辆声辨识 贝叶斯决策融合
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多传感器多尺度图像信息融合算法 被引量:8
7
作者 文成林 郭超 高敬礼 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期840-847,共8页
在已获得对同一目标场景的多个传感器观测图像的情况下,本文建立了一种基于概率模型的多尺度图像信息融合算法.其基本思想是:首先对每个传感器图像分别进行小波包多尺度分解变换,建立基于该传感器图像的塔式结构子图像集,并且在每个尺... 在已获得对同一目标场景的多个传感器观测图像的情况下,本文建立了一种基于概率模型的多尺度图像信息融合算法.其基本思想是:首先对每个传感器图像分别进行小波包多尺度分解变换,建立基于该传感器图像的塔式结构子图像集,并且在每个尺度上得到基于每个子图像像素的概率模型;然后在每个尺度上的对应像素处,基于来自不同传感器图像的多个对应像素值,利用最小二乘规则对多尺度概率模型中的参数进行估计;再后是根据贝叶斯规则对该像素处的像素值进行融合估计;最后通过利用小波包多尺度逆变换,获得目标场景基于多个传感器图像的融合估计结果.应用该算法我们对获得的可见光和红外两种传感器图像进行计算机仿真实验,结果表明,与相关的方法相比新算法更有效. 展开更多
关键词 小波包多尺度变换 概率模型 最小二乘 最大后验估计
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基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法 被引量:18
8
作者 蒋鹏 陈峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期706-711,共6页
针对无线传感器网络在三维空间监测中存在的固有的不确定性与系统应具有较强的容错能力、鲁棒性之间的矛盾,提出了一种基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法。对三维待监测区域以网格建模,用迭代的贪婪启发式方法确定传感器节点... 针对无线传感器网络在三维空间监测中存在的固有的不确定性与系统应具有较强的容错能力、鲁棒性之间的矛盾,提出了一种基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法。对三维待监测区域以网格建模,用迭代的贪婪启发式方法确定传感器节点在网格中的位置,每一步迭代完成一个节点的放置,直到节点总数达到预设的上界或每个网格点以概率T达到K-覆盖为止。仿真结果表明,相对于传统的随机和均匀配置方法,本方法能使用较少的节点满足相同的覆盖度和监测精度的要求,或使用相同的节点达到更高的覆盖度。并对整个待监测区域中有优先覆盖要求(覆盖度优先和监测精度优先)的局部区域的情况进行了分析。 展开更多
关键词 无线传感器网络 三维覆盖 覆盖控制 K-覆盖
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基于信息增量矩阵的故障诊断方法 被引量:14
9
作者 文成林 胡玉成 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期832-840,共9页
主元分析(Principal component analysis,PCA)是一种常用的故障检测方法,由于特征提取不准确,在用于故障诊断时常存在误报率和漏报率较高的现象.为此,本文首先介绍了基于全局的协方差矩阵的信息增量矩阵的故障诊断方法,虽然相比PCA方法... 主元分析(Principal component analysis,PCA)是一种常用的故障检测方法,由于特征提取不准确,在用于故障诊断时常存在误报率和漏报率较高的现象.为此,本文首先介绍了基于全局的协方差矩阵的信息增量矩阵的故障诊断方法,虽然相比PCA方法它能有效减少误报率和漏报率,但随着采样样本的增加,会因计算得到的阈值越来越不具代表性和计算量较大等原因而影响该方法的性能.然后,建立了基于局部数据的移动窗口协方差矩阵的信息增量矩阵的故障诊断方法,以克服上述方法中存在的不足.该方法主要通过定义局部协方差矩阵、局部信息增量矩阵、局部信息增量均值、局部动态阈值、异常检测与判定等过程完成.最后,通过两个数值仿真例子来验证PCA方法、基于全局的协方差矩阵的信息增量矩阵方法以及本文方法在故障误报和漏报方面的检测效能.实验结果表明,本文方法具有最好的检测性能。 展开更多
关键词 故障诊断 协方差矩阵 主元分析 信息增量矩阵
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随机时滞系统的时滞相关无源控制 被引量:6
10
作者 陈云 薛安克 王俊宏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期324-327,共4页
研究随机时滞系统的时滞相关无源性分析和控制问题.利用Lyapunov-Krasovskii方法和松弛矩阵方法,得到时滞相关的无源性条件.基于该条件设计时滞相关的随机无源控制器.文中的结果以线性矩阵不等式(Linearmatrix inequalities,LMIs)表示,... 研究随机时滞系统的时滞相关无源性分析和控制问题.利用Lyapunov-Krasovskii方法和松弛矩阵方法,得到时滞相关的无源性条件.基于该条件设计时滞相关的随机无源控制器.文中的结果以线性矩阵不等式(Linearmatrix inequalities,LMIs)表示,可以利用标准的凸优化算法进行有效求解.通过一个数值例子说明本文方法的有效性. 展开更多
关键词 随机时滞系统 无源性 时滞相关 线性矩阵不等式
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基于冗余节点休眠和分阶段唤醒策略的传感器网络三维覆盖控制方法 被引量:11
11
作者 蒋鹏 陈峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2807-2812,共6页
该文针对无线传感器网络中节点能量有限且密集布点时存在大量冗余节点的情况,提出了基于冗余节点休眠和分阶段唤醒策略的无线传感器网络3维覆盖控制方法。在3维待监测区域中随机配置大量传感器节点,达到高密度分布,使冗余节点处于休眠状... 该文针对无线传感器网络中节点能量有限且密集布点时存在大量冗余节点的情况,提出了基于冗余节点休眠和分阶段唤醒策略的无线传感器网络3维覆盖控制方法。在3维待监测区域中随机配置大量传感器节点,达到高密度分布,使冗余节点处于休眠状态,等待活跃节点能量耗尽之后,分阶段唤醒休眠节点,直至整个传感器网络中所有节点的能量都耗尽为止。仿真结果表明,该方法提高了传感器网络的网络性能,且对相同的传感器节点数,分阶段唤醒策略优于不分阶段的唤醒策略,先使冗余节点休眠之后再唤醒方法的网络性能高于直接唤醒方法的网络性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 三维覆盖 冗余节点休眠 分阶段唤醒
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交流伺服系统中PID参数模糊自整定控制器 被引量:8
12
作者 王竹林 俞迪峰 徐生林 《机电工程》 CAS 2009年第1期57-59,共3页
为了改善以交流永磁同步电机为控制对象的伺服系统性能,在PID控制规律和模糊控制算法研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器。利用模糊推理方法建立了模糊控制规则,对交流伺服电机控制中的PID参数实现了自整定,并在Matlab中... 为了改善以交流永磁同步电机为控制对象的伺服系统性能,在PID控制规律和模糊控制算法研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器。利用模糊推理方法建立了模糊控制规则,对交流伺服电机控制中的PID参数实现了自整定,并在Matlab中进行了仿真。仿真结果表明,该控制器改善了常规PID控制器的性能,使伺服系统具有良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 模糊自整定 电机控制 永磁同步电机 仿真
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不确定离散奇异系统的时滞依赖鲁棒H∞控制 被引量:2
13
作者 王惠姣 王建中 +2 位作者 葛铭 薛安克 鲁仁全 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1145-1150,共6页
针对一类具时变时滞的范数有界不确定离散奇异系统,本文研究其鲁棒H∞控制问题.通过建立基于二次型的有限和不等式,避免了模型变换和界定交叉项,得出一个新的时滞依赖有界实引理,并表示为严格线性矩阵不等式,同时给出了状态反馈控制器... 针对一类具时变时滞的范数有界不确定离散奇异系统,本文研究其鲁棒H∞控制问题.通过建立基于二次型的有限和不等式,避免了模型变换和界定交叉项,得出一个新的时滞依赖有界实引理,并表示为严格线性矩阵不等式,同时给出了状态反馈控制器设计算法,保证对应的闭环系统对所有容许的不确定性是正则,因果,稳定且具给定的干扰衰减度.最后,数值例子证明了本文所给方法的有效性. 展开更多
关键词 离散奇异系统 时滞依赖 时变时滞 有限和不等式 不确定 线性矩阵不等式(LMI)
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永磁同步电机直接转矩控制的改进与仿真 被引量:5
14
作者 徐生林 郑敏 +1 位作者 卢航远 杨成忠 《机电工程》 CAS 2009年第2期38-41,共4页
永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高功率因数等优点,在工业领域得到了广泛的应用。主要分析了永磁同步电机的直接转矩控制(DTC)系统,分析了零电压矢量对永磁同步电机的作用,构造了一种新型的含零电压矢量控制开关表,改进了传统的控制系... 永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高功率因数等优点,在工业领域得到了广泛的应用。主要分析了永磁同步电机的直接转矩控制(DTC)系统,分析了零电压矢量对永磁同步电机的作用,构造了一种新型的含零电压矢量控制开关表,改进了传统的控制系统。仿真结果表明,正确地使用零电压矢量能够有效减少转矩脉动,改善系统性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 零矢量
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连续系统的状态重置动态量化反馈控制器 被引量:3
15
作者 鲁仁全 吴芳 薛安克 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期507-512,共6页
数据量化是网络控制系统解决带宽有限的主要方法.但是量化数据时可能产生的量化跳变又对系统的可靠性产生影响.本文针对抑制量化跳变对系统的影响,研究了一种状态重置动态量化反馈控制器.首先设计状态重置观测器使发生量化跳变的系统可... 数据量化是网络控制系统解决带宽有限的主要方法.但是量化数据时可能产生的量化跳变又对系统的可靠性产生影响.本文针对抑制量化跳变对系统的影响,研究了一种状态重置动态量化反馈控制器.首先设计状态重置观测器使发生量化跳变的系统可靠性不变.然后基于状态重置后的特性,结合概率论和随机过程,得到一种动态量化反馈控制器.验证了状态重置动态量化反馈控制系统是渐近稳定的.通过MATLAB/LMI工具箱,可得到控制器增益.最后根据数值仿真例子,验证了所提出的状态重置动态量化反馈控制的算法是行之有效的. 展开更多
关键词 对数量化器 状态重置观测器 概率论 随机过程
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不确定时滞系统基于观测器的鲁棒非脆弱控制 被引量:2
16
作者 陈云 赵晓东 +1 位作者 薛安克 鲁仁全 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1189-1193,共5页
为了同时考虑系统参数不确定性和控制器不确定性对系统性能的影响,提出了不确定时滞系统基于观测器的鲁棒非脆弱控制器设计方法.基于Lyapunov-Krasovskii理论,得到系统鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.当控制矩阵为列满秩时,采用矩阵奇... 为了同时考虑系统参数不确定性和控制器不确定性对系统性能的影响,提出了不确定时滞系统基于观测器的鲁棒非脆弱控制器设计方法.基于Lyapunov-Krasovskii理论,得到系统鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.当控制矩阵为列满秩时,采用矩阵奇异值分解(SVD)的方法,将控制器的存在条件转化为一个严格线性矩阵不等式(LMI)的可解性问题,易于用Matlab/LMI工具箱进行求解.数值算例表明,所设计的控制器对系统参数的不确定性、控制器和观测器的不确定性都具有较好的鲁棒性. 展开更多
关键词 鲁棒非脆弱控制 观测器 不确定时滞系统 奇异值分解 线性矩阵不等式
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基于节能控制的排水泵站选泵方法 被引量:2
17
作者 王建中 茅睿炜 鲁仁全 《机电工程》 CAS 2009年第6期20-23,共4页
节约泵站的电力消耗对于缓解用电紧张,节约能源有着十分重要的意义。针对排水系统单泵站的节能优化问题,在一般泵站节能理论的基础上,先讨论了水泵的选型方法,再从泵站实际运行工况入手,结合水泵的特性曲线,求解运行台数的最佳组合,以... 节约泵站的电力消耗对于缓解用电紧张,节约能源有着十分重要的意义。针对排水系统单泵站的节能优化问题,在一般泵站节能理论的基础上,先讨论了水泵的选型方法,再从泵站实际运行工况入手,结合水泵的特性曲线,求解运行台数的最佳组合,以及调速水泵的运行转速。研究结果表明,利用该方法可达到通过控制转速和开启台数实现排水泵站节能降耗的目标。 展开更多
关键词 排水泵站 节能 水泵选型 工况 转速 台数
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区间二型随机模糊系统的稳定性分析和控制设计 被引量:7
18
作者 张彪 周绍生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期985-992,共8页
本文主要研究了一类基于T-S模型的区间二型随机模糊系统的稳定性问题.旨在设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统随机渐近稳定.利用随机李雅普诺夫方法,建立了系统随机稳定的充分条件.利用区间二型模糊集合隶属函数的特性,引入松弛矩阵,... 本文主要研究了一类基于T-S模型的区间二型随机模糊系统的稳定性问题.旨在设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统随机渐近稳定.利用随机李雅普诺夫方法,建立了系统随机稳定的充分条件.利用区间二型模糊集合隶属函数的特性,引入松弛矩阵,得到一个保守性更好的稳定性结果.最后通过两个仿真例子,验证了所设计方法优势和有效性. 展开更多
关键词 区间二型模糊系统 随机稳定 松弛矩阵
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不确定随机时滞系统的鲁棒H∞保性能控制 被引量:2
19
作者 陈云 薛安克 鲁仁全 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期900-906,共7页
讨论了一类具有时变时滞的不确定It类型随机系统的鲁棒H_∞保性能控制问题.运用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,设计使得闭环系统鲁棒随机指数均方稳定,且具有给定H_∞干扰抑制度γ的状态反馈保性能控制器,控制器存在的充分条件以线性... 讨论了一类具有时变时滞的不确定It类型随机系统的鲁棒H_∞保性能控制问题.运用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,设计使得闭环系统鲁棒随机指数均方稳定,且具有给定H_∞干扰抑制度γ的状态反馈保性能控制器,控制器存在的充分条件以线性矩阵不等式(LMIs)的形式表示.进一步,通过求解具有LMIs约束的凸优化问题,给出了不确定随机时滞系统的最优保性能控制器的设计方法.最后通过一个数值例子验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 Ito类型随机时滞系统 鲁棒H∞控制 保性能控制 指数稳定性 线性矩阵不等式
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一类不确定奇异系统的鲁棒H_∞控制 被引量:2
20
作者 王惠姣 潘海鹏 鲁仁全 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1688-1691,1726,共5页
为了考虑系统对外界干扰的抑制性能,研究了一类具有范数有界参数不确定性的奇异系统的鲁棒H∞控制问题.控制目标是设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲、稳定且具干扰衰减度.通过引入一个变换矩阵,... 为了考虑系统对外界干扰的抑制性能,研究了一类具有范数有界参数不确定性的奇异系统的鲁棒H∞控制问题.控制目标是设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统对所有允许的不确定性是正则、无脉冲、稳定且具干扰衰减度.通过引入一个变换矩阵,给出了该问题的一个新的充分必要条件,并且设计方法归结为求一个严格线性矩阵不等式的可行性问题.同时给出了当干扰衰减度未知时的最小干扰衰减度的最优化解决方法.仿真实例表明,所设计的控制器使闭环系统具有良好的响应特性. 展开更多
关键词 奇异系统 H∞控制 不确定 线性矩阵不等式(LMI)
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