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期刊信息/Journal information
控制与决策
控制与决策

张嗣瀛　王福利

月刊

1001-0920

kzyjc@mail.neu.edu.cn

024-83687766

110819

沈阳东北大学125信箱

控制与决策/Journal Control and DecisionCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊创刊于1986年,由教育部主管,东北大学主办.本刊是自动控制与决策领域的综合性学术期刊,大16开,月刊,经邮局发行.本刊是研究生教育中文重要期刊,中文核心期刊,并已进入美国Ei等几大检索系统.本刊的影响因子历年在信息与系统类期刊中名列前茅.连续两年被评为百种中国杰出学术期刊.
正式出版
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    非线性变参数无人船艏向H∞鲁棒控制

    黄宴委黄鹏
    1507-1516页
    查看更多>>摘要：针对水流冲击引起无人船(unmanned surface vehicle,USV)转艏呈现非线性特点,建立基于转艏运动的非线性变参数(nonlinear parameter-varying,NPV)USV模型,并提出一种NPV H∞艏向控制方法,以提高艏向调节的快速性和鲁棒性.首先,考虑低展弦比机翼理论能较好地描述船体受水流冲击的特点,建立基于水动力阻尼的非线性Fossen模型.通过忽略横荡速度和横流阻力将动力学模型简化为操纵动力学模型,并引入艏向角,建立NPV 艏向模型.其次,构造与艏向控制系统状态和纵荡速度变参相关的Lyapunov函数,推导出满足艏向闭环控制系统H∞鲁棒稳定的非线性控制器求解条件,该条件是一个非线性矩阵不等式(nonlinear matrix inequality,NLMI).由于NLMI难以求解,根据平方和(sums of squares,SOS)理论,用多项式矩阵代替NLMI中的非线性矩阵,并将NLMI转化为可使用SOS工具求解的多项式线性矩阵不等式.仿真结果表明,NPV H∞控制器在艏向调节时具有较快的系统响应和更高的准确性.

    无人船艏向控制水动力阻尼非线性变参数H∞鲁棒控制平方和

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    符号图下含扰动的多智能体系统预定时间二分一致性

    马小陆谭毅波梅宏
    1517-1526页
    查看更多>>摘要：研究符号图下具有扰动的多智能体系统二分一致性控制问题.考虑了线性系统、非线性不确定系统以及切换拓扑的情况,分别提出相应的预定时间控制器,各控制器可使系统在预定时间内实现二分一致性.通过Lyapunov稳定性理论、代数图论和矩阵分析等验证算法的准确性;仿真对比实验验证了所提算法的可行性和有效性;相较于有限时间控制算法,所提算法的收敛时间不依赖于初始状态,可以通过选择单一时间参数设定系统收敛时间上界;相较于固定时间控制算法,所提算法预设收敛时间与控制算法参数无关,设定简单,具有更低的保守性.

    符号图多智能体系统二分一致性线性系统非线性不确定系统切换拓扑预定时间

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    应急物资采购及代储服务交易的逆向组合拍卖机制设计

    张萌孔昭君
    1527-1536页
    查看更多>>摘要：建立市场化的政企联合储备模式已经成为应急物资储备体系建设的重要方式.基于此,着眼于应急物资采购及代储服务的交易问题,设计一个逆向组合拍卖机制.在此拍卖机制中,政府是拍卖的买方兼委托人,企业是拍卖的卖方兼竞拍者,应急物资采购及代储服务是拍卖商品.首先,通过一个报童模型建立政府决策行为与拍卖活动之间的关系,并提出企业的投标策略;其次,建立最小化供需偏差和最大化供给数量的竞胜标决定模型;最后,提出一个符合实际背景的数值算例对拍卖机制进行模拟和验证.研究表明,所提出的逆向组合拍卖机制不仅具有经济效率,还能够促进政府一次性达成与多家企业在多个周期的合作.由此可见,运用拍卖机制解决应急物资政企联合储备的交易问题具备理论的优越性和现实的适用性.

    应急物资采购政企联合储备模式逆向组合拍卖机制报童模型供需匹配竞胜标决定原则

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    变速度条件下控制攻击时间和角度的协同制导律

    程志强李涛庞云福朱纪洪...
    1537-1542页
    查看更多>>摘要：控制攻击时间和角度的协同制导律可提高多弹突防能力,发挥最大打击效能,是当前的研究热点.已有的协同制导律多数假设导弹飞行速度不发生改变,未考虑速度变化对到达时间估计带来的影响.鉴于此,采用贝塞尔曲线作为打击轨迹,根据导弹速度包络和贝塞尔轨迹长度对导弹到达时间进行估计.在证明贝塞尔曲线长度随初始航迹角增加而单调增加的基础上,通过调整虚拟初始航迹角来增加或缩短预期到达时间,进而实现弹群预期到达时间趋于一致.在假设缩短轨迹长度可缩短到达时间的基础上,证明了该协同算法可在飞行过程中控制弹群形成一致到达时间.通过仿真实验,验证了所提出算法可在保证各弹攻击角度精确的前提下实现较高的时间协同精度.

    协同制导贝塞尔曲线变速度攻击时间攻击角度多弹协同

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    基于漏斗策略的航天器高精度姿态控制器设计

    黄元魏春岭严晗郝仁剑...
    1543-1549页
    查看更多>>摘要：针对一类具有外部扰动的航天器控制系统,提出一种基于漏斗策略的高精度姿态控制方法,从而对整个跟踪控制轨迹进行规划,保证控制误差时刻满足设计需求,有效提升控制系统动态性能与品质.首先,对所提出姿态控制策略的跟踪性能进行理论分析,结果表明如果姿态控制误差初值位于根据性能需求设计的漏斗区域内,则在后续任意时刻跟踪误差将始终位于该动态性能漏斗中.在此基础上,考虑到实际工程应用中航天器系统控制信号的有界性需求,给出性能漏斗的优化设计方法,从而保证在输入幅值约束下控制系统的动态性能.最后通过数值仿真验证了所提出航天器姿态漏斗控制策略设计方法及理论分析结果的正确性和有效性.

    航天器姿态跟踪控制漏斗控制策略预设误差性能输入幅值约束扩张状态观测器扰动抑制

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    基于脱策Q学习的辊道窑温度分散H∞控制方法

    陈宁孙嘉树罗彪李彬艳...
    1550-1556页
    查看更多>>摘要：辊道窑烧结过程是电池正极材料制备工艺的关键,烧结温度的精准控制对提高材料性能、保证产品一致性至关重要.然而,烧结过程通常面临动态信息难以获取、不同温区温度耦合严重以及存在外界干扰等问题,给精准控制辊道窑温度带来了很大的困难.鉴于此,提出一种新的辊道窑温度分散H∞控制方法.首先,构造一个有界函数来描述温度关联项对当前温区控制性能的最大影响,并根据该有界函数建立温区的极小化极大问题,可将辊道窑温度控制问题转化为更小规模的温区温度控制问题,通过求解所有温区的极小化极大问题的鞍点解得到辊道窑温度H∞控制策略,实现分散控制;然后,采用一种脱策Q学习算法学习各温区极小化极大问题的鞍点解,获得辊道窑关联系统的温度分散H∞控制器;最后,基于实际窑炉温度数据进行仿真实验,实验结果表明在干扰存在的情况下,所设计控制器仍然能够精准控制辊道窑温度稳定在设定值上.

    辊道窑温度控制强化学习脱策Q学习H∞控制分散控制

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    风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

    马苗苗崔婧李钰梅刘向杰...
    1557-1565页
    查看更多>>摘要：针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.

    分布式经济模型预测控制风电机组互联电力系统负荷频率控制多区域系统经济性能

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    基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断

    郭方洪林凯窦云飞吴祥...
    1566-1576页
    查看更多>>摘要：为了及时有效地诊断风机齿轮箱早期微弱故障,针对齿轮箱微弱故障信号非线性、非平稳、低幅值、低信噪比的特点,提出一种基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断方法.首先,利用变分模态分解将原始振动信号分解为多个固有模态分量,并构建"信息熵-峭度-包络谱峭度"多维特征评价模型,结合熵权法筛选关键特征分量以重构信号;其次,运用改进的小波阈值法降低噪声干扰对重构信号的影响,得到显著的故障冲击特征;再者,使用宽度学习系统进行状态识别,并利用L21正则化技术进一步提高其网络结构的稀疏性;最后,通过对风机齿轮箱实测数据进行特征分析并与传统方法进行对比实验,表明所提出方法的有效性和优越性.

    风机齿轮箱故障诊断变分模态分解小波阈值降噪宽度学习L21范数

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    基于S-RNPAE算法的间歇过程早期故障监测

    刘凯赵小强牟淼张妍...
    1577-1586页
    查看更多>>摘要：针对具有多变量、非线性和高维度特点的间歇过程数据使得早期故障信号易被噪声干扰且故障幅值低导致故障监测效果不佳的问题,提出一种基于堆叠鲁棒邻域保持自编码(stack-robust neighborhood preserving autoencoder,S-RNPAE)的间歇过程早期故障监测方法.首先,通过L2.1范数重新设计自编码器的目标函数,以提高模型对噪声和离群点的鲁棒性;其次,利用邻域保持嵌入来正则化鲁棒自编码器的方式构建鲁棒邻域保持自编码(robust neighborhood preserving autoencoder,RNPAE)模块,解决自编码器作为一种全局模型而忽略包含早期故障特征的局部近邻信息的提取问题;然后,将多个RNPAE模块堆叠构造S-RNPAE网络,从而获取深层全局-局部特征,保证对早期微小故障信息提取更充分,并建立检测统计量实现过程检测;最后,利用一种适用于非线性过程的贡献图方法完成故障诊断,其诊断结果更准确.通过Swiss Roll数据集和青霉素发酵过程的实验表明,所提方法的特征提取能力更强,对间歇过程的早期故障更敏感,具有更好的早期故障监测效果.

    间歇过程早期故障过程监测自编码器邻域保持嵌入

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    基于状态切换的杂草测绘无人机集群失效控制算法

    何勇徐鑫郭晓彤
    1587-1594页
    查看更多>>摘要：设计一套基于状态切换的杂草测绘无人机集群级联失效控制算法.首先,分析农业测绘无人机集群的作业场景特征,并基于此将杂草测绘无人机集群的单机节点状态划分为初级态、中级态和高级态3种类型;然后,结合复杂网络基本原理提出一套基于单机节点状态切换和最小负载原则的失效控制算法;最后,通过数值算例和综合对比分析验证所提出算法的有效性和最佳使用条件.可以发现,不同失效过程对集群保持结构稳定和功能稳定的影响程度不同:中级态节点初始失效时网络的受影响程度最大;高级态节点初始失效时失效控制算法的效果最为显著;单机测绘半径和集群含有的低级态单机数目是影响集群测绘面积的两个因素,二者与集群测绘面积呈正相关,且前者对于监控面积的提升效果更加显著.

    复杂网络杂草测绘无人机集群级联失效控制算法

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