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CTT引用量TOP10文章 (2022-2024) | 面向复杂系统的跨领域创新与实践
📢 Control Theory and Technology期刊(2022-2024)的季度引用量TOP10文章,展现了控制科学在理论突破与工程应用中的深度融合,覆盖了从自适应动态规划到智能系统优化的多维度研究。这些论文不仅推动了控制理论的基础创新,还通过跨学科方法解决了自动驾驶、智能制造、医疗机器人、新能源车辆等领域内备受关注的问题。
1.线性和非线性系统基于学习的自适应最优输出调节综述Learning-based adaptive optimal output regulation of linear and nonlinear systems: an overview
本文综述了基于学习的自适应最优输出调节的最新进展,旨在解决具有干扰抑制的自适应和最优渐近跟踪问题。该框架旨在将输出调节和自适应动态规划这两个独立的主题结合起来,这两个主题由于在现代控制工程中的众多应用而受到广泛研究。在这个框架下,人们能以数据驱动的方式解决线性、部分线性、非线性和多智能体系统的最优输出调节问题。我们还将回顾基于该框架的一些实际应用,例如半自动车辆、联网和自动车辆,以及非线性振荡器。
中文简介链接:https://mp.weixin.qq.com/s/txP6gnFFHcT2xbirn5xc-Q
2. 具有不稳定子系统的切换系统的安全镇定Safety stabilization of switched systems with unstable subsystems
本文考虑了切换系统的安全镇定问题,其中不假设单个子系统所研究问题的可解性。构建了一种新的具有保证停留时间的切换系统状态相关切换策略,并推导出了没有芝诺行为的充分条件。此外,提出了一种新的切换控制设计方法,该方法基于公共屏障函数和单个李雅普诺夫函数的并集,同时保证了切换闭环系统的安全性并镇定系统,有效地处理了目标的安全性和稳定性之间的冲突。最后,给出了两个例子来验证所提出的设计方法的有效性。
中文简介链接:https://mp.weixin.qq.com/s/qrU8aLS7DIxaMkxgnaIlwQ(见最后一篇)
3. 输出和误差形式的自抗扰控制: 联系, 等效性与性能ADRC in output and error form: connection, equivalence, performance
本文研究了两种特定的线性ADRC结构,即基于输出和基于误差的结构。前者为ADRC的“标准”版本,这一称号主要归功于其简单性和有效性,也促使其在多个行业得到采用。后者被发现对从业者特别有吸引力,因为它的反馈误差驱动结构与传统的控制解决方案(如PI和PID)有相似之处。本文描述了两种所考虑的ADRC结构之间新发现的联系,这使我们能够正式建立它们等价的条件。此外,对基于输出和基于误差的自抗扰控制器进行的全面性能比较有助于识别其中的特定模块,这些模块现在可以方便地用作构建块,从而帮助控制设计人员定制基于自抗扰控制的解决方案,使其最适合其应用。
中文简介链接:https://mp.weixin.qq.com/s/JjOYz_5gEXb13pGdrylNlw(见第2篇)
4. 多层制造过程的模块化监控(2023年度最佳论文)
Modular supervisory control for multi-floor manufacturing processes
鉴于可用空间的有限和土地的高成本,城市和工业领域的多层制造 (multi-floor manufacturing, MFM) 系统正在不断发展。本文基于Ramadge-Wonham框架引入了多层制造过程中的协调问题。
中文简介链接:https://mp.weixin.qq.com/s/gQrpoL83Y97lBGrfNT4MGA
5. 关于ADRC中的规范性、局部性和操作稳定性概念
On the notions of normality, locality, and operational stability in ADRC将对象动态视为受总扰动干扰的理想积分链是自抗扰控制 (ADRC) 的标志。本文旨在解释其有效性和成功性,解释为什么可以用这种方式处理如此多截然不同的动态系统,并回答为什么不需要详细、准确和全局的数学模型。在一个激励性示例的推动下,引入了规范性和局部性的概念。规范性表明,在ADRC中,对象被归一化为积分链,该积分链称为局部标称模型,局部描述对象在预期增益交叉频率附近的频率响应。局部性解释了为什么ADRC只能使用对象的局部信息来设计控制器。凭借规范性和局部性,ADRC是有效且鲁棒的,并得到了T. S. Tsien所讨论的操作稳定性。然后将比例积分微分(PID)控制视为二阶线性ADRC的低频近似,将上述结果扩展到PID控制。提出了一种控制器设计框架,通过三步获得控制器:(1) 选择一个积分链作为对象的局部标称模型;(2) 选择与局部标称模型相对应的控制器系列;(3) 调整控制器以保证增益交叉频率规范。二阶线性ADRC和PID控制是该框架的两个特殊情况。
中文简介链接:https://mp.weixin.qq.com/s/YXI9XoikhBXrvfB1SnY3UA (见第8篇)
6. 带时间窗的电动汽车路径问题的混合遗传算法
A hybrid genetic algorithm for the electric vehicle routing problem with time windows
在新的温室气体排放法规的推动下,承运商开始使用电动汽车(EV)进行物流运输。本文研究了带时间窗的电动汽车路径问题(EVRPTW)。电动汽车的电力消耗用电池充电状态(SoC)表示。为了使其更符合实际,论文考虑了影响电动汽车行驶过程的道路地形等级。文中,电动汽车的电池SoC动态用于描述这种情况。论文目标是在服务一组客户的同时最小化总电力消耗。为了解决这个问题,作者将问题表述为混合整数规划模型。此外,开发了一种将2-opt算法与GA相结合的混合遗传算法(GA)。在模拟结果中,通过模拟退火(SA)算法和GA的比较,所提出的方法表明它可以在短时间内提供更好的解决方案。
7. 前馈非线性多智能体系统的一致控制:一种时变增益方法Consensus control of feedforward nonlinear multi-agent systems: a time-varying gain method
论文通过设计具有时变增益的分布式输出反馈控制器,实现了前馈非线性多智能体系统的主从一致性。假设智能体动力学为上三角结构,并满足Lipschitz条件,其中未知常数乘以时变函数。提出一个单调增加并趋于无穷大的时变增益,为每个跟随智能体构造一个补偿器。基于有向通信拓扑,仅使用跟随智能体及其邻居的输出信息,为每个跟随智能体设计具有时变增益的分布式输出反馈控制器。由Lyapunov定理证明,所提出的一致性协议可实现多智能体系统的主从一致性。通过电路系统证明了所提出的时变增益方法的有效性。
8. 基于半张量积的SVM非线性分类核函数设计Design of semi-tensor product-based kernel function for SVM nonlinear classification
支持向量机(SVM)中的核函数方法是非线性分类的绝佳工具。对于SVM非线性分类问题,如何设计核函数是一个困难的问题,即使是多项式核函数也是如此。本文利用矩阵半张量积(STP)理论,针对SVM非线性分类问题,提出了一种新的多项式核函数,称为半张量积核(STP-kernel)。证明了STP-kernel的存在性并验证了它只是一个多项式核。此外,我们证明了与STP-kernel相关的再生核希尔伯特空间(RKHS)的存在性。与现有的方法相比,通过STP算子构造SVM非线性分类问题的非线性特征映射要容易得多。
9. 一种新的多目标多障碍物三维空间锥尖柔性针插入路径规划方法
A new path planning method for bevel-tip flexible needle insertion in 3D space with multiple targets and obstacles
为提高多穿刺目标情况下的穿刺精度、缩短穿刺距离,本文提出一种基于蜂群觅食学习粒子群优化(BFL-PSO)算法和三维空间针头回缩策略的斜角尖头柔性针路径规划新方法。首先分析针头穿透人体后的运动情况,建立包括穿刺路径误差、穿刺路径长度、碰撞函数在内的目标函数;然后分析BFL-PSO算法和针头回缩策略;最后利用医学影像仪器即磁共振(MR)获取待穿刺组织的医学图像,利用3D Slicer构建穿刺环境的三维模型,获取目标及障碍物环境信息,基于BFL-PSO优化算法和针头回缩策略进行柔性针的路径规划。仿真结果表明,与相关文献中其他路径规划方法相比,本文提出的新路径规划方法具有更高的路径规划精度、更短的穿刺距离,对多目标路径规划问题有良好的适应性。
10. 互联环境下混合动力汽车的实时能量优化:一个基准问题和基于滚动时域的解决方案
Real-time energy optimization of HEVs under-connected environment: a benchmark problem and receding horizon-based solution
本文针对混合动力电动汽车(HEV)在斜坡道路上的能效控制问题,为挑战者提出了一个基准问题。此外,假设目标混合动力汽车处于互联环境中,可以获得车辆对一切(V2X)的实时信息,包括地理信息、车辆对基础设施(V2I)信息和车辆对车辆(V2V)信息。所提供的模拟器由工业级HEV模型和通过商业交通模拟器获得的交通场景数据库组成,其中行驶路线是基于具有坡度和交叉口位置的真实数据生成的。要解决的基准问题是混合动力汽车动力总成控制,该控制使用交通信息来实现燃油经济性的提高,同时满足驾驶安全和行驶时间的约束。为了展示混合动力汽车动力系统的特性,给出了一个速度规划和能量管理策略的案例研究。
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Control Theory and Technology (CTT), 中文名《控制理论与技术》, 创刊于2003年,原刊名为Journal of Control Theory and Applications,2014年刊名更改为Control Theory and Technology。由华南理工大学与中国科学院数学与系统科学研究院联合主办,主要报道系统控制科学中具有新观念、新思想的理论研究成果及其在各个领域中的应用。目前被 ESCI (JIF 1.7)、EI、Scopus (CiteScore 3.1,更新于2025年4月5日)、CSCD、INSPEC、ACM 等众多数据库收录, 并于2013–2018年获得两期中国科技期刊国际影响力提升计划项目资助。2017–2021年连续获得“中国最具国际影响力学术期刊”和“中国国际影响力优秀学术期刊”称号,获得广东省高水平科技期刊建设项目(2021-2024年),2022-2024年进入中国科协自动化学科领域高质量科技期刊目录。
官网:https://link.springer.com/journal/11768 (即http://www.springer.com/11768)
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2023-2024刊期合集
Volume 22 (February - November 2024)
Issue 3, 2024 - Special issue on analysis and control of complex systems in honor of the 90th birthday of Professor Huashu Qin
Issue 2, 2024 - Special issue on system identification and estimation
Volume 21 (February - November 2023)
Issue 3, 2023 - Special issue on frontiers of control and automation, dedicated to Prof. Ben M. Chen 60th birthday
Issue 1, 2023 - Special issue on connecting theory and practice with ADRC
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