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论文1提出了一种创新的边界控制策略,通过间隙重构与能量方法,实现对复杂柔性梁振动的快速稳定控制;
论文2提出了一种基于神经观测器的有限时间容错控制策略,实现了对多智能系统期望轨迹的高精度跟踪;
论文3提出了一种基于状态预测的自适应预测自动驾驶仪新方案,依托状态预测机制与自适应控制策略,针对性解决了导弹动力学不确定带来的控制难题;
论文4提出一种撞击时间协同控制制导律(ITCCG),通过在比例导引律中引入基于相对虚拟制导模型的终端时间反馈项,并结合最优误差动力学实现精确的时间控制;
论文5提出了一种事件触发抗干扰分布式平均跟踪(ETAD-DAT)算法,巧妙融合了干扰观测器技术与事件触发机制,在保障高精度跟踪性能的同时,大幅降低了系统通信与计算开销;
论文6针对系统固有的正性约束与异构切换带来的复杂性挑战,研究创新性地提出了一种融合动态补偿的状态反馈控制协议;
论文7采用全驱系统方法,通过状态变换简化设计,融合神经网络与自适应估计技术应对不确定性,引入事件触发机制优化资源配置;
论文8提出一种紧凑形式的增广演化方程,旨在提升数值求解性能;
论文9针对输入与输出同时受测量噪声干扰导致的传统方法失效现象,提出了一种基于偏差校正最小二乘(BCLS)的参数估计算法;
论文10针对输出反馈中变量带误差(EIV)系统的面向鲁棒控制的辨识问题,本文提出了一种基于非正规互质因子(CF)的频率响应辨识方法;
论文11基于矩阵半张量积(STP)框架,揭示了ULFs的 “序列本质”,提出通用变换方法,构建了幂升、幂降、删除、附加等关键逻辑算子,成功应用于有限状态机(FSMs)及其网络建模;
论文12所设计的引体向上评分方法能够对引体向上动作的质量进行科学、客观的评估,并提供针对性的指导,帮助运动员更规范地完成该动作。
论文详情
Boundary control of an uncertain rotating body-beam system with tip mass and input backlash带尖端质量与输入间隙的不确定旋转体-梁系统的边界控制
本文研究了旋转柔性体—梁系统(RFBBS)的控制问题。该系统由一个安装在自由端的尖端质量块以及一个连接在欧拉-伯努利梁固定端的刚性圆盘组成。边界控制输入同时受到未知扰动和非线性输入间隙的影响。首先,将输入间隙视为期望控制输入与非线性输入误差之和,并将其转化为一种外部扰动;随后,基于能量的控制方法设计了控制信号。接着,采用Lyapunov直接法对闭环系统的稳定性进行了分析。最后,通过利用有限差分法进行数值仿真,验证了所提出控制方案的有效性。
作者:Fuzhuang Han1, Mingli Cui1, Yang Yu1, Hai-Long Pei2
机构:1 青岛大学自动化学院 2 华南理工大学自动化科学与工程学院全文链接:https://rdcu.be/eSsAG中文简介链接:带尖端质量与输入间隙的不确定旋转体-梁系统的边界控制
Finite-time fault-tolerant tracking control for multi-agent systems based on neural observer基于神经观测器的多智能体系统有限时间容错跟踪控制
本文研究了高阶非线性多智能体系统在存在非仿射故障、部分可测状态、不确定控制系数以及未知外部扰动情况下的一致性跟踪控制问题。在有向拓扑条件下,提出了一种基于自适应反步法的观测器型有限时间控制策略。其中,利用基于神经网络的状态观测器来逼近系统中不可测的状态变量。为解决反步法设计中常见的“复杂度爆炸问题”,文中引入了有限时间指令滤波器,并设计了误差补偿信号以抑制滤波引入的误差。此外,引入Butterworth低通滤波器,以避免控制器设计过程中出现的代数环问题。基于有限时间Lyapunov稳定性判据,对闭环系统的有限时间稳定性进行了严格分析,证明了系统的所有闭环信号在有限时间内保持有界。最后,通过一个仿真实例验证了所提控制策略的有效性。
作者:Junzhe Cheng1, Shitong Zhang1, Qing Wang1,2, Bin Xin1,2
机构:1 北京理工大学; 2 自主智能无人系统全国重点实验室
中文简介链接:基于神经观测器的多智能体系统有限时间容错跟踪控制
A new design of adaptive predictive autopilot for skid-to-turn missile with uncertain dynamics through state prediction基于状态预测的动力学不确定侧滑转弯导弹自适应预测自动驾驶仪新设计
问题:侧滑转弯导弹动力学常存在未知性与不确定性,传统控制方法面临挑战。
方法:提出一种结合自适应预测控制与新型最优观测器的方案。利用泰勒级数展开进行状态预测,并通过神经网络逼近未知动力学。
创新:观测器增益通过解析解优化,避免非凸优化问题;无需角速度或风角测量,仅用法向加速度估计即可实现稳定控制。
验证:仿真表明该方法在保持系统稳定的同时,有效提升控制性能。
作者: Saeed Kashefi,Majid Hajatipour
中文简介链接:基于状态预测的动力学不确定侧滑转弯导弹自适应预测自动驾驶仪新设计
Impact time cooperative guidance law of UAV based on maneuvering target state estimation基于机动目标状态估计的无人机撞击时间协同制导律
针对多无人机协同制导中终端撞击时间约束和机动目标状态信息对制导精度的影响,本文提出了一种结合最优误差动力学与改进自适应容积卡尔曼滤波(IACKF)算法的撞击时间协同控制制导律(ITCCG)。首先,基于相对虚拟制导模型,在比例导引律中引入终端撞击时间反馈项,并通过最优误差动力学实现终端时间控制;其次,采用Huber损失函数以降低量测异常值的影响,并利用对角分解方法解决协方差矩阵非正定导致无法进行Cholesky分解的问题;最后,将ITCCG与IACKF算法相结合,实现了基于机动目标状态估计的多无人机时间协同制导。仿真结果表明,所提算法能有效减小目标状态估计误差,并在期望的时间窗口内实现协同制导。
中文简介链接:基于机动目标状态估计的无人机撞击时间协同制导律
Event-triggered distributed average tracking in the presence of external disturbances存在外部扰动下的事件触发分布式平均跟踪
本文聚焦于在外部干扰环境下,采用事件触发机制实现分布式平均跟踪(DAT)。首先,通过重新设计现有的抗干扰DAT算法和干扰观测器,提出了一种事件触发抗干扰分布式平均跟踪(ETAD-DAT)算法,以降低网络化控制系统中的通信负载。此外,采用了一种完全分布式的事件触发条件,为每个智能体自主调度事件触发时刻。仿真结果表明,所提出的ETAD-DAT算法能够在存在外部干扰的情况下,准确地实现对多个时变参考信号的平均跟踪,同时显著提升通信效率。
作者:Jianhong Zhuang1, Zhenbing Qiu2, Xin Chen1, Chen Fei3, Lan Gao1, Peng Jiang1
中文简介链接:存在外部扰动下的事件触发分布式平均跟踪
Leader-following positive consensus of heterogeneous switched multi-agent systems with average dwell time switching异构切换多智能体系统的领导-跟随正一致性及平均驻留时间切换
本文研究了异构切换多智能体系统的领导-跟随正一致性问题。首先,引入具有动态补偿的状态反馈控制器,以实现平均驻留时间切换下的正一致性。随后,推导了保证系统正一致性的充分条件。通过矩阵分解方法构建控制协议的增益矩阵,并借助线性规划与共正李雅普诺夫函数降低计算复杂度。最后,通过两个数值算例验证了所得结果的有效性。
作者:Kaiming Li 1, Wei Xing 1,2, Haoyue Yang 1, Junfeng Zhang 1
Adaptive event-tri本文针对含执行器故障的非线性互联大规模系统,提出一种基于全驱系统方法的事件触发控制策略。首先,为降低设计复杂度,通过状态变换将所研究系统转化为全驱系统的形式;其次,利用神经网络和自适应估计技术分别处理未知非线性函数和执行器故障参数;此外,引入事件触发输入以降低控制成本、提升控制效率。基于李雅普诺夫稳定性分析证明,闭环系统所有信号均有界,系统输出最终收敛至有界区域。最后,通过实际机器进给系统的仿真验证了所提控制方法的有效性。
用于最优控制计算的增广演化方程的紧凑形式
增广演化方程是在变分演化法(VEM)框架下建立的,该方法通过求解转换后的初值问题(IVPs)来寻求最优解。为提高数值计算性能,本文研究了其紧凑形式。通过将状态变量和协态变量的变分演化替换为控制变量的变分演化,降维后的演化偏微分方程(EPDE)仅需沿变分时间求解控制变量即可获得最优解,且定解问题的初始条件可任意设定。该方程使得通过半离散方法得到的初值问题规模显著减小,并能方便地采用常规常微分方程(ODE)积分方法求解。同时,在数值计算中状态变量与协态动态具有一致的稳定性,从而避免了间接法中固有的数值计算困难。通过数值算例验证表明,紧凑形式的演化方程在计算精度上优于原始形式,且在密集离散条件下计算效率更高。事实上,研究发现增广演化方程的紧凑形式是牛顿类迭代机制的连续实现。
中文简介链接:用于最优控制计算的增广演化方程的紧凑形式
在本文中,我们考虑一种多输入单输出(MISO)Hammerstein 系统,其输入与输出均受到未知的高斯白测量噪声干扰。此类系统的参数估计问题是典型的变量误差(EIV)非线性系统辨识问题。本文提出了一种偏差校正最小二乘(BCLS)辨识方法,用于在含噪数据下计算 EIV MISO Hammerstein 系统的一致估计。
为了获得 EIV MISO Hammerstein 系统的无偏参数估计,首先推导了标准最小二乘(LS)算法估计偏差的解析表达式,该表达式依赖于噪声方差。随后,提出了一种递归算法,用于从含噪数据中估计噪声方差中的未知项。最后,基于偏差估计方案,修正了由真实系统的输入–输出信号与相应测量噪声之间的相关性所引起的偏差,从而得到 EIV MISO Hammerstein 系统的无偏参数估计。本文通过一个仿真算例和一个化工连续搅拌釜式反应器(CSTR)系统验证了所提方法的有效性。
作者:Jie Hou1 · Haoran Wang1 · Penghua Li1 · Hao Su2
中文简介链接:含噪数据驱动的变量误差型MISO Hammerstein非线性模型辨识
errors-in-variables systems in output feedbacks
本文针对输出反馈中的变量带误差(EIV)系统,提出一种基于频率响应(FR)实验数据的面向鲁棒控制的辨识方法。首先推导了该闭环EIV系统与其互质因子(CF)不确定性描述之间的重要关系,基于这一关系能够生成适用于对象CF辨识的FR测量数据。通过充分利用闭环系统中给定控制器的不同因子分解方式,可调节对象的右互质因子(RCF),从而实现辨识实验数据信噪比的提升。随后,通过线性矩阵不等式从适用的FR测量数据中估计名义RCF模型,并基于系统的先验与后验信息量化其最坏情况误差界。由此得到的RCF扰动模型集可由名义RCF模型及其最坏情况误差界进行描述。该模型集不仅能够由给定控制器镇定,还可直接用于鲁棒控制器的再设计与鲁棒性能分析。最后通过数值仿真验证了所提出辨识方法的有效性。
本文从代数视角探索通用逻辑函数(ULFs)的本质,在矩阵半张量积(STP)框架下揭示了通用逻辑函数(ULFs)的 “序列本质”。基于该本质提出通用变换方法,可将任意ULF转化为具有期望特征的等价表达式,为逻辑系统的建模、分析与综合提供便利。此外,构建了混合维数下的多种实用逻辑算子,包括幂升算子、幂降算子、删除算子和附加算子。最后,将研究成果应用于有限状态机(FSMs)及其网络的建模分析,验证了所提方法与算子的实际应用价值。
中文简介链接:通用逻辑函数的代数本质及其逻辑系统建模应用
一种基于骨架点识别与模糊综合评价的引体向上评分方法
引体向上是一种在各类健身房中极为常见的健身训练动作。对运动员而言,以正确且科学的方式完成引体向上至关重要。本文所设计的引体向上评分方法能够对引体向上动作的质量进行科学、客观的评估,并提供针对性的指导,帮助运动员更规范地完成该动作。
该方法首先采用 OpenPose 算法识别人体关键骨架点的坐标;随后,利用卡尔曼滤波器对获取的坐标数据进行处理,以获得更接近真实值的平滑坐标序列;最后,将滤波后的数据输入基于模糊综合评价算法构建的评分模型中,从而输出引体向上动作的质量得分及相应的改进建议。
期刊简介

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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 1.5)、EI、Scopus (CiteScore 3.2)、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I期(2021-2024年)和II期,2022-2025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)
https://jcta.ijournals.cn/cta_en/ch/index.aspx
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Issue 3, 2025 - Special issue on ADRC: New ADRC developments in Ibero-America
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
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