检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2024年第8期41卷 1501-1505页

作者：黄一中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100049

1引言自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)在提出后的很长一段时间里在学术界有很大争议,一个重要原因是ADRC在提出时并没有给相关稳定性证明.近十多年来,ADRC的理论分析方面已经有了很多进展,但是在进行ADRC稳定性... 详细信息

1引言自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)在提出后的很长一段时间里在学术界有很大争议,一个重要原因是ADRC在提出时并没有给相关稳定性证明.近十多年来,ADRC的理论分析方面已经有了很多进展,但是在进行ADRC稳定性分析时,如何对“总扰动”的数学性质进行比较合理的假设,依然会困扰一些希望进行自抗扰控制稳定性分析的学者,其中一个比较突出的问题是简单地假设“总扰动”或者其时间导数有界往往会被认为犯了所谓循环论证的错误.

关键词：自抗扰控制数学性质循环论证 ADRC 稳定性分析稳定性证明扰动

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可回收火箭大气层内动力下降的多阶段鲁棒优化制导方法

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自动化学报 2024年第3期50卷 505-517页

作者：冯子鑫薛文超张冉齐洪胜中国科学院大学数学科学学院北京100049 中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室北京100190 北京航空航天大学宇航学院北京100191

针对大气层内可回收火箭的动力下降问题,提出一种多阶段的鲁棒优化(Robust optimization,RO)方法.由于大气层内存在未知风场,如何在火箭下降段考虑这种不确定性具有十分重要的意义.首先,建立一个关于高度的不确定风场模型,在该风场下给... 详细信息

针对大气层内可回收火箭的动力下降问题,提出一种多阶段的鲁棒优化(Robust optimization,RO)方法.由于大气层内存在未知风场,如何在火箭下降段考虑这种不确定性具有十分重要的意义.首先,建立一个关于高度的不确定风场模型,在该风场下给出火箭动力下降的鲁棒最优控制问题.为了求解该问题,使用一种对不等式约束采取一阶近似并将一阶项作为安全裕量加入约束的鲁棒优化方法,得到一个可以求解的单阶段鲁棒优化算法.其次,定量给出安全裕量的上界,基于该上界提出一种多阶段鲁棒优化算法,避免单阶段鲁棒优化算法中安全裕量可能过大导致无法求解的问题.最后,通过仿真对比各个算法在多个实际风场下的性能,结果表明所提出的多阶段鲁棒优化方法同时具有较高的落点精度和对于不同风场的鲁棒性.

关键词：大气层内动力下降鲁棒优化可回收火箭制导与控制不确定风场

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不同激活函数下的RNN控制器的稳定性和鲁棒性

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系统科学与数学 2025年

作者：王梦洋黄一中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室中国科学院大学数学科学学院

本文针对一阶线性不确定系统,研究了以饱和函数和以ReLU函数为激活函数的循环神经网络控制器的稳定性和鲁棒性.给出了闭环系统收敛到非零目标值的必要条件以及指数稳定的充分条件,定量刻画了状态初值、目标值以及对象未知参数鲁棒性范... 详细信息

本文针对一阶线性不确定系统,研究了以饱和函数和以ReLU函数为激活函数的循环神经网络控制器的稳定性和鲁棒性.给出了闭环系统收敛到非零目标值的必要条件以及指数稳定的充分条件,定量刻画了状态初值、目标值以及对象未知参数鲁棒性范围与控制器参数之间的关系,分析结果表明以ReLU函数为激活函数的RNN控制器的鲁棒性更强.

关键词：线性不确定系统循环神经网络控制器稳定性鲁棒性

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超重载特种车辆横摆稳定性自抗扰控制

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指挥与控制学报 2024年第5期10卷 561-568页

作者：陈志翔汤国杰舒洪斌曹友董家臣火箭军士官学校青州262500 中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室北京100190

针对超重载特种车辆的横摆稳定性控制问题,提出了一种自抗扰控制方法。为了解决横摆动力学的欠驱动控制问题,对原系统进行系统变换,将其转化为一个由质心侧偏角和横摆角速度组成的串联系统。对两个子系统分别设计自抗扰控制器。闭环系... 详细信息

针对超重载特种车辆的横摆稳定性控制问题,提出了一种自抗扰控制方法。为了解决横摆动力学的欠驱动控制问题,对原系统进行系统变换,将其转化为一个由质心侧偏角和横摆角速度组成的串联系统。对两个子系统分别设计自抗扰控制器。闭环系统呈现内外环结构,横摆角速度控制回路在内环,质心侧偏角控制回路在外环。利用奇异摄动理论证明了闭环系统是半全局一致最终有界的。基于MATLAB与TruckSim,在双移线、定圆两种典型工况下进行联合仿真,仿真结果验证了提出的自抗扰控制方法的可行性。

关键词：超重载特种车辆横摆稳定性欠驱动系统串联系统自抗扰控制

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位移无拖曳控制的动力学协调条件研究

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宇航学报 2024年第4期45卷 540-549页

作者：苟兴宇王丽娇许现民邹奎蒋庆华北京控制工程研究所北京100094 空间智能控制技术全国重点实验室北京100094 中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190

针对位移无拖曳控制的可实现性问题及避免推力饱和问题,首先基于位移无拖曳控制动力学方程,推导出位移无拖曳控制系统中连续可变推力推进子系统的最大推力需要满足的基本动力学协调条件。进一步由位移无拖曳控制动力学方程退化得到的切... 详细信息

针对位移无拖曳控制的可实现性问题及避免推力饱和问题,首先基于位移无拖曳控制动力学方程,推导出位移无拖曳控制系统中连续可变推力推进子系统的最大推力需要满足的基本动力学协调条件。进一步由位移无拖曳控制动力学方程退化得到的切换动力学方程,推导出负刚度加速度函数为线性及非线性函数两种情形下的让步动力学协调条件。针对让步动力学协调条件开展了仿真比对,结果表明,强非线性情形下的让步动力学协调条件比退化的线性情形更加严苛。最后通过分析给出位移无拖曳控制避免推力饱和的、定性的动力学协调条件,并得到仿真校验,即:检验质量初始状态及指令状态应在让步动力学协调条件区域内靠近负刚度力零位,开环系统时间延迟尽可能短,并且控制带宽应折中选择。

关键词：位移无拖曳控制动力学协调条件切换动力学方程 Hamilton函数检验质量状态初值

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大气层内动力下降段的组合干扰补偿制导

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航空学报 2023年第23期44卷 156-171页

作者：陈星伦张冉张晓燕北京航空航天大学宇航学院北京100191 中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100049

可重复使用运载火箭在大气层内的回收着陆依靠气动力和推力完成高精度的定点垂直软着陆。在动力下降段,存在推力偏差、气动模型偏差和风扰动等各种干扰,将降低终端着陆精度并影响性能指标,使制导系统面临抗干扰的难题。为解决该难题,提... 详细信息

可重复使用运载火箭在大气层内的回收着陆依靠气动力和推力完成高精度的定点垂直软着陆。在动力下降段,存在推力偏差、气动模型偏差和风扰动等各种干扰,将降低终端着陆精度并影响性能指标,使制导系统面临抗干扰的难题。为解决该难题,提出了一种组合干扰补偿制导方法,根据干扰是否可建模描述,将干扰分为可模型化的干扰和不可模型化的干扰,分别对这2类干扰进行处理。可模型化的干扰是指可以用模型描述的干扰,考虑将其用于最优制导中来提升性能指标;不可模型化的干扰是指难以用模型描述的干扰,考虑仅实时补偿其对终端约束的不利影响。在组合干扰补偿制导框架中,首先,设计了干扰估计器,用于对2类干扰进行实时估计;然后,设计了邻近最优干扰补偿制导算法,利用可模型化的干扰的估计值对最优制导指令进行实时修正补偿,在保证终端约束条件的前提下,利用可模型化的干扰提升性能指标;最后,设计了终端不变性干扰补偿制导算法,通过计算不可模型化的干扰引起的终端约束摄动,实时补偿不可模型化的干扰对终端约束的不利影响来保证终端不变性。仿真结果表明,所提出的组合干扰补偿制导方法能够在保证终端着陆精度的同时提升性能指标,同时对各种干扰具有较强的鲁棒性。

关键词：可重复使用运载火箭动力下降干扰补偿邻近最优制导终端不变性

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精度可控的边界表示模型网格生成

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浙江大学学报（工学版） 2024年第2期58卷 257-267页

作者：曾铮贾晓红辛士庆严冬明中国科学院数学与系统科学研究院系统科学研究所北京100190 山东大学计算机科学与技术学院山东青岛250100 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

针对边界表示模型生成的面网格模型存在的误差大、分辨率高和不水密的问题,提出针对计算机辅助设计(CAD)实体模型的保精度网格生成算法.算法通过同步生成对齐共边点对保证网格的水密性;利用连续表征设计网格目标边长,以生成高精度、低... 详细信息

针对边界表示模型生成的面网格模型存在的误差大、分辨率高和不水密的问题,提出针对计算机辅助设计(CAD)实体模型的保精度网格生成算法.算法通过同步生成对齐共边点对保证网格的水密性;利用连续表征设计网格目标边长,以生成高精度、低分辨率的网格.与现有的开源网格生成软件相比,算法能用更少的网格面片数生成精度更高的网格,且网格质量与其相当.

关键词：边界表示模型网格生成水密性精度优化网格分辨率优化

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考虑软硬双重时间窗和新鲜度动态变化的生鲜品分配与冷链配送联合优化问题研究

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系统科学与数学 2025年

作者：张煜炜李珍萍李鑫张紫婷房勇北京物资学院系统科学与统计学院数学科学全国重点实验室中国科学院数学与系统科学研究院中国科学院大学经济与管理学院

针对生鲜品新鲜度等级随时间动态变化的特性,研究了具有多层级新鲜度的生鲜品分配和冷链配送联合优化问题.考虑了软硬双重时间窗约束和客户对产品新鲜度的要求,以不同层级新鲜度产品分配和冷链配送路径为决策变量,在满足车容量约束、硬... 详细信息

针对生鲜品新鲜度等级随时间动态变化的特性,研究了具有多层级新鲜度的生鲜品分配和冷链配送联合优化问题.考虑了软硬双重时间窗约束和客户对产品新鲜度的要求,以不同层级新鲜度产品分配和冷链配送路径为决策变量,在满足车容量约束、硬时间窗约束和产品新鲜度要求的前提下,以车辆的固定成本、运输成本、制冷成本、违反软时间窗的惩罚成本、产品货损成本和客户缺货损失之和最小化为目标函数,构建了生鲜品分配与冷链配送联合优化模型,结合模型特点设计了基于自适应大邻域搜索的两阶段混合启发式算法.利用Solomon数据集构造算例,分别用Gurobi软件和两阶段启发式算法进行求解,验证了模型的正确性和两阶段启发式算法的快速有效性;进一步将联合优化结果与分阶段优化策略进行对比,验证了将生鲜品分配与冷链配送进行联合优化的必要性,结果显示联合优化策略可以显著降低生鲜品过期变质的货损成本和客户缺货损失,使总配送成本平均下降43%左右.最后通过一个实际案例,验证了算法在解决实际问题中的效果.

关键词：多层级新鲜度动态变化生鲜品分配冷链配送软硬双重时间窗混合整数规划自适应大邻域搜索

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构建数智安全新格局保障新发展格局

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中国科学院院刊 2024年第1期39卷 131-142页

作者：杨晓光吴杨张兴伟郑晓龙中国科学院数学与系统科学研究院北京 100190 中国科学院大学经济与管理学院北京 100190 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京 100190 中国科学院大学人工智能学院北京 100190 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京 100190

随着党的二十大以后我国进入新发展时代,数智技术的快速发展和广泛应用激活了新一轮经济发展潜力,也给经济社会发展带来了新的安全挑战.文章首先分析了国际与国内新形势下新发展格局的特点,剖析了新发展格局下数智安全风险挑战,涉及微... 详细信息

随着党的二十大以后我国进入新发展时代,数智技术的快速发展和广泛应用激活了新一轮经济发展潜力,也给经济社会发展带来了新的安全挑战.文章首先分析了国际与国内新形势下新发展格局的特点,剖析了新发展格局下数智安全风险挑战,涉及微观层面的技术安全、个人安全,以及宏观层面的经济安全、社会安全、文化安全.在此基础之上,文章提出了构建数智安全新格局的基本方法论,给出了一个涵盖数智技术自身安全、保障数智安全的数智技术、数智安全法律法规和政策3个方面数智安全新格局的基本架构.最后,文章探讨了数智安全新格局和新发展格局之间的辩证与螺旋式协同演进关系,为在新的时代保证经济社会的康持续发展提供指导.

关键词：数智安全数智安全新格局新发展格局安全与发展

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基于数字列表分发的量子检测拜占庭协议设计与分析

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1314-1324页

作者：颜世露张俊勃齐洪胜崔巍华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640 华南理工大学电力学院广东广州510640 琶洲实验室广东广州510335 中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室北京100190 中国科学院大学数学学院北京100049

量子科技有望赋能区块链技术,提升区块链共识机制的安全性能.根据是否存在诚实独立的量子源设备,本文提出了两种可用于多个节点的高成功率的数字列表分发方法,并进一步提出了一种新的基于数字列表分发的量子检测拜占庭协议. 4个节点的... 详细信息

量子科技有望赋能区块链技术,提升区块链共识机制的安全性能.根据是否存在诚实独立的量子源设备,本文提出了两种可用于多个节点的高成功率的数字列表分发方法,并进一步提出了一种新的基于数字列表分发的量子检测拜占庭协议. 4个节点的共识示例验证了提出的协议符合检测拜占庭协议的条件.最后通过分析和比较说明了提出的协议具有较好的实用性和安全性.与其他协议相比,本文提出的共识协议不仅能用于解决包含多个节点的区块链系统对多比特数据进行共识的问题,并能在共识过程中应对任意多恶意节点的攻击,提高了区块链系统的安全性.

关键词：区块链量子科技数字列表分发拜占庭协议

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