检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:信息科学 2025年第05期 1177-1199页

作者：韩乔妮成国文杨博左志强关新平天津大学电气自动化与信息工程学院天津市智能无人集群技术与系统重点实验室系统控制与信息处理教育部重点实验室上海交通大学自动化系

网联车队具有提高道路容量、提升交通效率和节约能源等多方面的潜在优势,而零散车辆通过主动或被迫换道加入车队,是多车系统实现灵活编队的典型应用场景之一.考虑到车辆端计算和通信资源的有限性、网联车辆协同换道及编队任务的复杂性,... 详细信息

网联车队具有提高道路容量、提升交通效率和节约能源等多方面的潜在优势,而零散车辆通过主动或被迫换道加入车队,是多车系统实现灵活编队的典型应用场景之一.考虑到车辆端计算和通信资源的有限性、网联车辆协同换道及编队任务的复杂性,本文借助边缘服务器实现零散车辆通过换道加入网联车队的多车协同过程.其中,边缘服务器收集所有车辆的状态数据和目的地数据,为换道车辆规划最优换道轨迹,并基于模型预测控制设计其轨迹跟踪算法;此外,边缘服务器基于分布式深度确定性策略梯度算法进行网联车队的协同自适应巡航控制并在换道时协调车队生成安全间隔,进而向换道车辆和网联车队发出协同换道行车建议,实现换道车辆安全高效地加入网联车队.特别地,通过设计合理的强化学习奖励函数和安全间距生成策略实现安全、稳定和快速的车队控制,并抑制换道车辆加入车队过程中造成的加速度和速度震荡.最后,通过与多种车辆协同策略进行比较,联合仿真验证了所提出的控制策略和协同方案的优越性.

关键词：边缘服务器多车协同网联车队虚拟领航者强化学习

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具有可参数化不确定性系统的对偶自适应模型预测控制

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控制理论与应用 2019年第8期36卷 1197-1206页

作者：曹文祺李少远上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室

控制系统中存在的不确定性为其性能优化带来诸多问题.自适应控制和鲁棒控制是针对系统存在的不确定性而采取的不同设计策略;前者没有充分考虑系统的未建模动态,而后者往往是针对不确定的最大界而设计,具有较强的保守性.本文试图将自适... 详细信息

控制系统中存在的不确定性为其性能优化带来诸多问题.自适应控制和鲁棒控制是针对系统存在的不确定性而采取的不同设计策略;前者没有充分考虑系统的未建模动态,而后者往往是针对不确定的最大界而设计,具有较强的保守性.本文试图将自适应控制和鲁棒控制的策略相结合,提出了一种在模型预测控制中利用未来不确定信息的对偶自适应模型预测控制策略.该策略将系统中由未建模动态引起的不确定性参数化表达,并为其设定边界约束,作为优化问题中新的约束,在优化控制目标的同时减小系统不确定性对控制的影响.仿真结果表明,本文提出的算法较传统自适应模型预测控制算法,对于系统存在的不确定性由于在迭代过程中采用参数化描述,得到了更好的系统性能,且具有更好的收敛性.

关键词：模型预测控制自适应控制对偶控制不确定性动态系统

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基于强跟踪UKF的航天器自主导航间接量测滤波算法

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系统工程与电子技术 2011年第11期33卷 2485-2491页

作者：杨文博李少远上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对广义卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)缺乏对系统异常的在线自适应调整能力、导致滤波器精度降低的问题,提出了一种将强跟踪滤波(strongtracking filter,STF)和UKF相结合的滤... 详细信息

针对广义卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)缺乏对系统异常的在线自适应调整能力、导致滤波器精度降低的问题,提出了一种将强跟踪滤波(strongtracking filter,STF)和UKF相结合的滤波算法,并进一步采用部分状态信息作为间接观测量,同时量测噪声方差阵实时调整,从而避免了对观测方程求取Jacobi矩阵的过程,使滤波器的设计得到简化。将该算法应用于航天器自主导航系统中,仿真结果表明,该算法在系统出现突变或缓变异常时,能够迅速检测出异常,在保证较高估计精度的同时,提高了系统的可靠性。

关键词：自主导航强跟踪滤波无迹卡尔曼滤波间接量测

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基于多星座信息的高轨航天器自适应自主导航方法

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中国惯性技术学报 2013年第6期21卷 738-744页

作者：杨文博李少远上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

采用四类星座系统确定高轨航天器的轨道,以解决目前应用单模或双模定位系统导航时可见性、可靠性和可用性低的问题。分析了星座卫星的可见性与兼容性,并基于加权几何精度因子(Weighted Geometric Dilution of Precision,WGDOP)实现选星... 详细信息

采用四类星座系统确定高轨航天器的轨道,以解决目前应用单模或双模定位系统导航时可见性、可靠性和可用性低的问题。分析了星座卫星的可见性与兼容性,并基于加权几何精度因子(Weighted Geometric Dilution of Precision,WGDOP)实现选星。采用星座/惯性紧组合的方式,针对各星座系统存在时间同步差异的问题,将各个星座系统的时钟同步误差作为导航系统的状态变量进行实时估计,实现软同步;针对高轨航天器接收到的导航卫星信号微弱、量测噪声的不确定性大的问题,对滤波器中的量测噪声方差阵进行在线自适应调整。数学仿真表明,在系统的量测噪声具有较大的不确定性,不能准确建立量测误差模型时,采用改进的自适应滤波算法,与扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)相比,导航精度可提高一倍。

关键词：自主导航可见性加权几何精度因子同步

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城市小时级需水量的改进型引力搜索算法-最小二乘支持向量机模型预测

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控制理论与应用 2014年第10期31卷 1377-1382页

作者：戢钢王景成葛阳刘华江杨丽雯上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

本文研究利用最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)算法建立城市小时级需水量预测模型.采取精英策略,自适应的速度更新权重系数,同时引入粒子历史最优信息对引力搜索算法(gravitational search algorithm,G... 详细信息

本文研究利用最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)算法建立城市小时级需水量预测模型.采取精英策略,自适应的速度更新权重系数,同时引入粒子历史最优信息对引力搜索算法(gravitational search algorithm,GSA)进行了改进.最后采用改进型引力搜索算法(ameliorated gravitational search algorithm,AGSA)优化LS-SVM水量预测模型的正规化参数和核参数来提高模型的预测精度及预测速度.理论测试与实例分析表明,基于AGSA比基于GSA,遗传算法(genetic algorithms,GA)和粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)的LS-SVM水量预测模型具有更好的预测精度,从而验证了基于AGSA的LS-SVM算法适用于小时级需水量预测问题,AGSA适用于多领域的模型参数的优化过程.

关键词：智能控制需水量预测最小二乘支持向量机改进的引力搜索算法

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多级耦合非线性系统的流控制

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控制理论与应用 2017年第10期34卷 1275-1284页

作者：路萍李少远上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对一类动态特性遵循热力学第一和第二定理的多级耦合非线性系统,其系统模型维度高,各部分关联耦合,导致稳定性控制较为困难.本文应用一种流控制方法,利用该类系统物质流和能量流的关系构建宏观模型来代替高维的微观模型,实现对复杂系... 详细信息

针对一类动态特性遵循热力学第一和第二定理的多级耦合非线性系统,其系统模型维度高,各部分关联耦合,导致稳定性控制较为困难.本文应用一种流控制方法,利用该类系统物质流和能量流的关系构建宏观模型来代替高维的微观模型,实现对复杂系统的建模.利用无源性系统控制简单的特点,对系统进行无源性转化,降低复杂多变量系统的控制难度,且确保了系统的稳定性.此外,利用系统的输入输出流作为操作变量,使得算法操作简单.文章利用典型的多元精馏塔作为实例,给出流控制算法步骤,并进行验证.结果表明该算法具有流程简单且易于操作的特点,能够达到满意的控制效果,并有较好的稳定性和鲁棒性.

关键词：多级耦合非线性系统物质流能量流无源性稳定性

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基于干扰抑制控制的飞行器姿态跟踪

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控制理论与应用 2013年第12期30卷 1609-1616页

作者：王璐苏剑波上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

本文针对飞行器姿态跟踪控制问题,考虑系统的内部模型不确定性和外界扰动,设计了使跟踪误差一致最终有界的控制器.以四元数为姿态参数,建立系统的非线性误差模型;将控制系统分为内环观测器和外环控制器分别设计,其中,线性扩张状态观测... 详细信息

本文针对飞行器姿态跟踪控制问题,考虑系统的内部模型不确定性和外界扰动,设计了使跟踪误差一致最终有界的控制器.以四元数为姿态参数,建立系统的非线性误差模型;将控制系统分为内环观测器和外环控制器分别设计,其中,线性扩张状态观测器作为系统内环将实际系统补偿为标称模型,而外环非线性控制器则用于镇定非线性标称系统.最后,利用Lyapunov理论得到了一致最终有界的稳定性结论,并基于频域理论,分析了线性扩张状态观测器阶次对系统性能的影响.姿态跟踪实验表明,本文设计的控制系统能够有效实现飞行器的姿态跟踪控制.

关键词：飞行器姿态跟踪控制线性扩张状态观测器非线性反馈控制一致最终有界

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四旋翼飞行器的轨迹跟踪抗干扰控制

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控制理论与应用 2016年第11期33卷 1422-1430页

作者：吴琛苏剑波上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪问题中系统存在模型不确定和易受到外界扰动的情况,提出了基于切换函数的扩张状态观测器设计方法来对系统中的扰动进行估计,并将估计值与滑模控制器的设计相结合,实现了对系统中非匹配不确定性和匹配不确定性... 详细信息

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪问题中系统存在模型不确定和易受到外界扰动的情况,提出了基于切换函数的扩张状态观测器设计方法来对系统中的扰动进行估计,并将估计值与滑模控制器的设计相结合,实现了对系统中非匹配不确定性和匹配不确定性的抑制且实现了系统跟踪误差的一致最终有界.首先,根据变量间的耦合关系将飞行器系统模型分解为两个子系统模型,设计扩张状态观测器对子系统中的非匹配不确定性进行估计,并将估计值作为变量加入到切换函数的设计中;进而基于切换函数设计扩张状态观测器以估计经切换函数重构系统中的扰动,并在控制器中对扰动进行补偿.最后通过李雅普诺夫理论证明了控制系统的稳定性.通过仿真验证了本文提出的方法能够有效实现飞行器轨迹跟踪控制且能够抑止传统滑模控制的抖振现象.

关键词：四旋翼飞行器轨迹跟踪控制非匹配不确定性扩张状态观测器切换函数滑模控制

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抗年龄干扰的人脸识别

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电子学报 2018年第7期46卷 1593-1600页

作者：吴长虹苏剑波陈叶飞上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

本文将人脸图像特征分解为身份特征部分和年龄干扰特征部分,并分别投影到两个独立的子空间.为了提高由字典张成的特征子空间的表征能力和区分能力,字典学习过程中同时引入了人脸图像的重构误差约束项和类别约束项.因此,任意的人脸特征... 详细信息

本文将人脸图像特征分解为身份特征部分和年龄干扰特征部分,并分别投影到两个独立的子空间.为了提高由字典张成的特征子空间的表征能力和区分能力,字典学习过程中同时引入了人脸图像的重构误差约束项和类别约束项.因此,任意的人脸特征都可以由学习到的身份字典和年龄字典投影到对应的身份子空间和年龄子空间,然后再基于身份子空间进行人脸识别,从而使年龄的干扰得到了有效的抑制.通过在MORPH和FGNET数据库上的实验,证实了基于年龄不变的身份特征子空间学习方法能提升人脸识别性能.

关键词：人脸识别年龄干扰字典分解子空间学习

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一类基于模糊推理的具有机动自适应的目标跟踪算法

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上海交通大学学报 2024年第4期58卷 468-480页

作者：郝亮黄颖浩姚莉秀蔡云泽上海交通大学自动化系、系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进... 详细信息

针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进行主模型可信度和机动判别推理;并将双级机动判别引入基于可能模型集的期望模式扩增方法(EMA-LMS)框架,提出一种模糊推理EMA-LMS算法,实现对模型集自适应的参数和策略的在线调节,从而生成更加接近目标真实运动模式的期望模型,并更好地对模型进行取舍.仿真结果表明,本文算法能够有效增强算法对目标机动和量测不确定的自适应性,提高跟踪精度.

关键词：机动目标跟踪变结构交互式多模型机动判别模糊推理

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