摘要：在对交通参数数据进行聚类分析时,传统K均值聚类(KMC)存在聚类中心初始化过程随机性较大,聚类边界划分不清晰且迭代速度慢、易陷入局部最优解等问题。针对这些问题,提出了一种基于多策略自适应繁衍传递鹈鹕算法(MARPOA)优化的KMC交叉迭代聚类算法(MARPOA-KMC),实现对交通运行状态的准确划分。首先,设计了一种聚拢映射法,解决了KMC随机初始化引起的交通状态聚类结果不稳定问题;然后,通过多策略自适应繁衍传递来修正当前代最优解,解决了鹈鹕算法搜索路径单一带来的全局寻优能力差和搜索精度不足的问题;最后,将MARPOA引入KMC优化寻找聚类中心的过程,提高了聚类精度。利用标准测试函数对MARPOA、POA、SSA、GWO、MFO算法进行比较,由性能指标可以看出,提出的MARPOA相较于其他比较算法,在收敛速度和精度等方面都表现最佳。由PeMSD8公开交通数据集上的验证结果可知,相对于比较算法,提出的MARPOA-KMC算法能够更快速、准确地划分交通运行状态。

摘要：研究预设跟踪性能下的车辆队列执行器故障主动容错控制问题.考虑执行器部分失效和偏移故障情形,设计Luenberger观测器和自适应残差阈值以实现执行器故障检测.在此基础上,为了确保执行器故障下的车辆队列暂态和稳态性能,在预设跟踪性能框架下,设计基于反步法的主动容错控制算法,在满足预设性能的前提下,实现车辆队列跟踪误差有界,且车辆间距满足安全性和紧凑性约束.仿真结果验证了所提出主动容错控制算法的有效性.

摘要：针对低空低速植保无人直升机喷洒作业过程中地表障碍物的威胁,提出了一种基于改进人工势场的避障控制方法。将地表障碍物划分为低矮型和高杆型,并制定不同的避障策略。将无人机与障碍物的相对运动速度引入到人工势场中,给出基于改进人工势场的避障控制算法。设计自适应反步飞行控制器,构建含避障控制算法和飞行控制器的完整避障控制系统。仿真结果表明,与传统人工势场相比,对于低矮型障碍物,所提出的避障控制方法避障路径缩短66.7%,避障时间减少31%;对于高杆型中的圆柱体型障碍物,避障路径和避障时间差别不大;而对于高杆型中的长方体型障碍物,避障路径缩短约42%,避障时间减少25%。该研究可为植保无人直升机规模化应用提供参考。

摘要：研究在敏感度函数未知下面向多无人驾驶车辆队列的非均匀直线覆盖控制问题.非均匀直线覆盖控制是指利用一组无人驾驶车辆,根据目标直线(即道路)上的敏感信息分布状态(即敏感度函数),合理地布置无人驾驶车辆,使得该目标直线上敏感度较高的区域得到更多的关注.针对目标直线上敏感度函数未知的情况,设计一种基于曲线拟合与空间相关性的估计算法近似该敏感度函数.在此基础上,提出一种分布式覆盖控制律,能够有效地使无人驾驶车辆行驶到目标路径上的最佳位置,并严格分析所提出的覆盖控制系统的稳定性和覆盖效果.此外,为了验证所提出的覆盖控制算法,利用专业的车辆队列仿真软件(PLEXE)验证所提算法的可行性和有效性.

摘要：为了进一步提升群集的运动灵活性和环境适应性,提出一种基于预测机制的自组织分裂/融合控制方法.通过赋予个体一定的"预测智能",使其可以利用历史信息对邻居的未来状态进行预测;进而结合刺激信息在群内的传播规律,设计包含预测信息的群集自组织分裂/融合协同控制方法,实现群集的自发编队融合以及在外部刺激下的应激分裂运动.仿真结果表明,所提出的方法可以显著增强群集的"预见"能力,使其不仅能够获得优良的组群性能,而且在进行分群机动时也更为灵活高效.

摘要：为了进一步提高多通道循环结构跟踪算法的鲁棒性,提出适用于线性和非线性条件的一种通用多通道关联滤波器(MCF).首先从时域入手推导得到MCF的通用形式;在此基础上,依靠线性核和高斯核函数分别得到线性和非线性条件下MCF最常用的两种形式.通过HOG这种多通道特征因子,在视频序列上进行实验.结果表明,在线性条件下,文中方法与频域法相比鲁棒性大致相同;在非线性条件下,该方法比现有方法具有更强的鲁棒性.

摘要：针对城市路网中区域性的大范围交通拥堵问题,提出了基于宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram,MFD)的多子区协调控制策略,以提升路网的整体运行效益.该策略将城市区域路网划分为多个子区,每个子区的交通流又划分为内部流和转移流,综合两者建立了基于MFD的多子区交通流模型,并给出了对各子区交通流诱导时的边界约束条件;通过调节子区边界控制输入,设计了边界反馈控制器对各子区转移流进行动态诱导,继而进行了迭代分析,以判断其是否满足边界约束,并对控制器进行了Lyapunov稳定性分析.仿真结果表明,所提策略使城市区域路网中各子区车辆总数渐近收敛于设定值,且整体平均流量提高了约11%,大范围交通拥堵状况得到明显缓解.

摘要：从电动力学的角度提出了一种新的偶极直流电渗场效应控制方法。在薄层近似和低压极限下建立数学模型,验证偶极直流流动场效应晶体管结构在微米尺度进行流体电动操纵的可行性。采用两组并排反极性栅电极对的集成器件设计,建立了一种用于全电动驱动分析物处理的微器件模型,通过使用较小的栅极电压便可获得液体混合物,从而在小Dukhin数下产生较少的不利影响。该项技术在现代微流控系统中开发全自动液相执行器等方面具有应用价值。

摘要：针对马尔科夫链通信拓扑下的车辆队列控制问题,综合考虑车辆队列的非线性动力学模型和行驶能耗优化目标,提出一种基于分布式状态观测器的车辆队列能耗优化控制方法.由于在马尔科夫链通信拓扑下,部分车辆获取的邻居车辆信息具有动态切换特性,严重影响了车辆队列控制算法的有效性和稳定性.鉴于此,首先,设计一种用于估计领航车辆状态信息的状态观测器,有效避免通讯拓扑切换对队列控制系统造成的干扰;然后,结合车辆的非线性动力学模型与队列优化目标,构建一种基于指数折扣函数的车辆队列能耗优化框架,将车辆队列的能耗优化问题转化为Riccati方程的求解问题,进而得到车辆队列的最优能耗控制输入,在此基础上,通过构造动态通信拓扑下的李雅普诺夫函数,分析车辆队列控制系统的稳定性条件,即只要每个可能的通信拓扑均需包含一个以领航车辆为根的有向生成树,就可使得该车辆队列控制系统满足稳定性和队列稳定性;最后,通过数值仿真验证所提出控制算法的可行性和有效性.

摘要：电磁阀是组成航空发动机数字电子控制系统的重要部件,其响应的快速性是制约航空发动机数字电子控制系统性能的重要因素。根据某型航空电磁阀的设计原理构建了一种电磁阀数学模型,并使用设计参数及实际的试验、试车数据对所建成的航空电磁阀数学模型进行了验证。验证结果显示,所设计的电磁阀数学模型具有较高的动静态的精度,在此基础上,设计了一种基于自适应模拟退火算法的航空电磁阀优化方法,并对电磁阀的线圈匝数、阀芯质量、工作气隙的宽度和模型管直径等4个重要参数进行了优化。研究结果证实,相比于原设计方案,参数优化后的电磁阀开启响应时间缩短了50%,关闭响应时间缩短了45.4%。