摘要：运用自抗扰采样控制策略研究四轮转向车辆的模型参考跟踪控制问题。设计一个采样数据驱动的扩展状态观测器来同时估计跟踪误差和侧风扰动,并基于估计跟踪误差和估计干扰构建自抗扰采样控制器。利用增广系统和输入延迟系统建模方法,并结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法,得到采样周期依赖的H∞性能分析结果。进一步,运用锥补线性化技术提出优化控制设计算法,能够获得最小的H∞性能指标并实现控制器增益和观测器增益的协同设计。通过仿真结果验证,所提出的自抗扰采样控制方法通过前轮和后轮转向使得车辆的侧偏角和偏航角速度能够在数据采样环境下跟踪期望目标,而经典的基于干扰观测器的控制方法无法完成跟踪控制任务;所提控制方法相比于经典的比例控制降低95%的跟踪误差。

摘要：为实现血红蛋白浓度的无创检测,设计基于支持向量回归的血红蛋白浓度检测方法。首先,基于Beer-Lambert定律建立血红蛋白无创检测数学模型;然后,对采集的光电容积脉搏波描记法(PPG)信号进行降噪和滤除基线漂移处理后提取出血红蛋白浓度特征信息,并使用递归特征消除算法对提取的特征信息进行选择,以去除冗余特征;最后,将筛选出的29个特征信息作为回归模型的输入特征,并采用支持向量回归算法构建血红蛋白预测回归模型。通过对249例临床数据进行试验验证(其中199例作为训练数据集,50例作为测试数据集),得出预测值与参考值的均方根误差为1.83 g/dL,相关系数为0.75(P<0.01),试验结果表明本文方法与传统有创检测方法具有较强的一致性。

摘要：布尔网络可以简洁有效地描述作用在有限集上的动态离散模型.然而,随着研究的深入以及一些实际问题的需要,传统的布尔网络已经不能满足建模的需求,由此衍生出多值逻辑网络以及混合值逻辑网络,统称为有限值动态系统.通过矩阵半张量积,有限值动态系统可以转化为便于处理的等价代数形式.鉴于此,对矩阵半张量积以及有限值动态系统的最新发展进行概括与总结,对矩阵半张量的推广即各种广义的矩阵半张量积及其应用做简单梳理,着重总结有限值动态系统的最新成果,包括最新的研究问题、最新的研究方法以及最新的几种控制器设计.

摘要：文章考虑了具适多智能体系统的分布式跟踪控制问题.通过设计带有初始学习机制的P型和PDα型迭代学习控制策略求解跟踪问题.具适导数具有良好的性质且可以刻画不同步长的实际数据采样情况.初始学习机制放松了初始值条件且提高了算法实现趋同跟踪的性能.在可重复操作环境和有向通信拓扑的假设下,提出了一种分布式迭代学习方案,通过重复同一轨迹的控制尝试和用跟踪误差修正不满意的控制信号来实现有限时间趋同.严格证明了随着迭代次数增加,提出的P型和PDα型迭代学习控制策略使得所有智能体能渐近跟踪上参考轨迹.两个代表性数值仿真验证了算法的有效性.

摘要：增材制造(3D打印)技术的快速发展促进了复杂几何结构在航空航天、辅助医疗、交通运输等工业生产中的应用.在自然界中广泛存在并具有优异物理性能的几何微结构可以通过3D打印的方式进行制备.如何设计几何微结构以达到特定物理性能目标的问题已成为计算机辅助设计、计算机辅助工程、机械工程与材料科学学科交叉的一项研究热点.本文对近年来面向单材料3D打印的几何微结构设计工作进行综述,系统地梳理了几何微结构的主要设计方法.首先,本文从几何约束和物理目标两个角度介绍了几何微结构的设计要求;随后将几何微结构单元的设计方法从优化方法、参数化方法和过程式方法三个类型分别进行了详细阐述与分析;此外,本文也对几何微结构单元在给定形状空间内的合成方法进行了总结.最后,本文对目前几何微结构设计研究中待解决的问题进行了讨论,并展望了可能的发展方向.

摘要：本文研究了干扰影响下演化博弈的稳定与镇定问题.首先,文章给出了干扰博弈、控制–干扰博弈以及鲁棒Nash均衡等概念,并在此基础上提出了干扰演化博弈与控制–干扰演化博弈鲁棒稳定与镇定的定义.其次,利用矩阵半张量积工具,得到了干扰演化博弈与控制–干扰演化博弈的代数状态空间表示,将鲁棒稳定与镇定问题转化为一个辅助系统的集合稳定与集合镇定问题.紧接着,文章建立了干扰演化博弈与控制–干扰演化博弈鲁棒稳定与镇定的充分必要条件,并进一步设计了状态反馈控制器.最后,通过两个例子验证了所得结论的有效性.

摘要：利用一种奇异系统方法讨论了时滞系统的输出反馈滑模控制问题.时滞系统的非线性项满足范数有界约束.首先,将滑动模态与线性切换面作为一个奇异时滞系统,基于奇异时滞系统的稳定性理论,给出滑动模态稳定及切换面存在的线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)充分条件.然后,给出使得系统闭环渐近稳定的静态输出反馈滑模控制器的设计方法,此控制器保证闭环系统有限时间到达切换面.最后,用数值算例验证本文方法的有效性和正确性.

摘要：首先,利用线性矩阵不等式(LMI)及有界实引理,借助一个小的标量,得到了受控正系统弹性静态输出反馈鲁棒H∞控制的一个充分条件,使得控制器参数与未知参数分开,从而更有利于弹性静态输出反馈控制器的设计.然后,基于此条件,针对控制矩阵的一种特殊情形给出了一个推论,并得到了更一般的受控正系统弹性静态输出反馈鲁棒H∞控制的充分条件,其中的控制器增益矩阵均可根据锥补线性化技巧来进行求解.最后,利用数值仿真表明了结论的有效性.

摘要：对传统的多项式分形插值而言,保持给定形状数据的性质是一项困难的工作.为了使分形插值曲面具有保形性,提出一种有理分形曲面插值方法.首先在传统双三次有理埃尔米特样条插值的基础上构建一种有理样条分形插值函数,它可以用对称的基函数和简单的矩阵形式表示,并且由于形状参数的嵌入使得分形曲面的形状具有局部可调性;然后通过对尺度因子和形状参数的约束,提出一种保单调的分形曲面插值系统.实验结果表明:文中提出的有理分形曲面具有很好的拟局部性,能够保持给定单调数据的形状性质,在图像处理的应用中取得了较好的主客观效果.

摘要：近年来,分布式网络环境架构下的诸多新型信息科学问题为经典信息论和编码理论带来了新的挑战.这些问题的研究涉及多种离散模型,组合设计、图论、组合编码和极值组合学等组合学方法在其中发挥了至关重要的作用.本文选取网络编码、索引编码、编码缓存、分布式计算和隐私保护信息检索这5个源于分布式网络环境的信息科学前沿热点问题,简要介绍各问题研究进展,并着重介绍其中涉及的离散模型与组合学思想方法.同时,本文针对上述多个专题分别给出一些新结果.