王文庆[1]2003年在《基于模糊逻辑系统的复杂系统分析与控制》文中进行了进一步梳理研究不确定复杂系统的控制问题，对于控制理论与控制工程都具有十分重要的意义。本文提出了基于模糊逻辑系统的分析研究方法，利用模糊逻辑系统的非线性逼近性质，采用经典的Lyapunov方法与计算机仿真手段相结合，讨论不确定复杂系统的鲁棒控制问题，系统地研究了复杂系统的状态反馈镇定、输出反馈镇定鲁棒控制器设计问题，状态观测器设计问题以及输出跟踪控制器设计问题。 本文的主要工作和研究成果如下： ●利用模糊逻辑系统和自适应思想分析处理复杂互联系统中的不确定性，完成了一类复杂互联系统的状态反馈鲁棒镇定设计、输出反馈鲁棒镇定设计、状态观测器设计和输出跟踪控制器设计，并证明了所设计的鲁棒控制器可保证被控系统的状态、状态误差、跟踪误差及各类参数估计一致终极有界。 ●在研究状态反馈鲁棒镇定问题方面，本文分别采用集中控制策略和分散控制策略，设计了一类较为一般的不确定、互联复杂系统的状态反馈鲁棒镇定控制器，并针对一类具有特殊结构——相似结构的复杂系统，应用上述方法设计出了具有全息特点的鲁棒控制器。 ●所使用的方法削弱了类似的研究成果对不确定性所做的各种苛刻的数学假设。针对以往对于复杂系统控制问题的研究中大都依赖于较为苛刻的假设条件的弊端，本文的方法在仅假设复杂系统的不确定性具有未知上界函数的情形下，利用采样数据和不确定性的范数结构形式构造模糊逻辑系统，进而合成被控系统的鲁棒控制器，削弱了类似研究成果的假设条件，使得研究结论更加贴近工程实用。 ●在处理复杂系统中的不确定性这一难点问题上，通过先将复杂系统中的不确定性进行归一化处理，然后再利用模糊逻辑系统进行逼近的方法，避免了由于过多采用模糊逻辑系统而可能造成系统更加复杂化的弊端，从而保证了本文所提出方法的可实现性和有效性。 ●在各类控制设计中，以保证系统的状态、误差及参数估计一致终极有界为目标，从严密的数学推理角度，给出了各种估计的数学分析，克服了以往类似研究成果中或缺少理论分析或没有实验仿真的缺陷。 摘 要 ．建立了各类控制设计的Simulink仿真模型，用非常形象直观的模块图表达了各类控制任务的控制思想和设计方法，探讨了控制系统实现的方法，给出了本文研究方法工程应用实现的途径，仿真结果检验了所得结论． ．所形成的仿真软件结构化程度高，可移植性强，调试方便，对于进一步研究复杂系统的鲁棒控制问题，具有较大的参考价值．
伊枭剑[2]2016年在《基于GO法的复杂系统可靠性关键技术研究》文中认为GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析方法,特别适用于多状态、有信号反馈、有时序变化、动态性和复杂相关性等特性的系统可靠性分析;同时,GO图模型是根据系统原理图、流程图、结构图或功能图直接按一定的规则直接翻译而成的,能直接反映系统的功能与结构,具有客观性、规范性和良好的运算特性。本文针对具有多故障模式、复杂相关性、多输入闭环反馈、多状态性能稳定单元等特性的多功能可修系统,系统性地完善了基于GO法的复杂系统可靠性建模与分析方法,并在此基础上首次提出了基于GO法的复杂系统可靠性优化分配方法和基于GO法的复杂系统可靠性评估方法,形成了复杂系统GO法可靠性一体化技术的雏形,开发了相应的GO法可靠性一体化技术软件。所获成果极大地改进了GO法理论,而且拓宽了GO法理论与技术的应用范围。首先,本文系统性地完善了基于GO法的复杂系统可靠性建模与分析方法,并制定了相应的分析流程。在GO法可靠性建模方面,本文从操作符数据、操作符类型和操作符GO运算公式上拓展了GO操作符,并提出了复杂系统二级GO图模型;在GO法分析技术方面,本文完善了复杂系统GO法定量和定性分析方法,并补充了必要的GO运算规则。其次,本文首次提出了基于GO法的复杂系统可靠性优化分配方法,并制定了相应的分配流程。对于系统级——功能级的功能故障率分配,本文提出了基于模糊层次分配和新旧系统分配的故障率复合分配法;对于系统级——设计单元的故障率和维修率分配,本文在以功能故障率复合分配法所得结果作为功能故障率约束目标的基础上,提出了基于GO法的复杂系统可靠性维修性指标权衡优化分配法,并针对本文优化分配的求解问题,提出了改进的遗传算法和改进的蚁群算法。再次,本文首次提出了基于GO法的复杂系统可靠性评估方法,并制定了相应的评估流程。结合单元故障率参数估计,提出了基于GO法的复杂系统平均寿命点估计方法;结合单元故障率的信仰分布,提出了基于GO法的复杂系统可靠度置信下限评估方法;结合单元故障率和维修率的信仰分布,提出了基于GO法的复杂系统可用度置信下限评估方法。然后,本文基于GO法的复杂系统可靠性关键技术开发了一套相应的一体化技术软件,使GO法可靠性一体化技术得到了初步的工程应用,并在此基础上成功开发了定制型GO软件系统。这不仅为复杂系统可靠性工程提供了一个新的实用工具,而且体现了GO法一体化软件所具有的实用性和经济价值。最后,本文以综合传动装置电液控制系统为例,基于GO法对其进行了可靠性建模与分析、以可用度为目标且考虑费用最小的系统可靠性维修性指标权衡优化分配和给出了系统平均寿命点估计、系统可靠度和可用度置信下限。分析结果表明了基于GO法的复杂系统可靠性关键技术(系统可靠性建模与分析、可靠性分配和可靠性评估)的合理性、工程适用性和优越性。总之,本文为复杂系统的可靠性建模、分析、分配和评估提供了一种新的技术途径。
秦勇, 贾利民, 张锡第, 吴连伟[3]1999年在《多变量模糊系统建模与控制理论》文中认为对多变量模糊系统建模与控制理论中存在的一些问题进行了有益的探讨，并着重介绍了多变量模糊系统建模与控制理论在近年来的一些最新研究进展，其中包括四种新颖的多变量模糊模型的建模与辨识，以及两类多变量模糊控制器的最新研究成果，最后对未来的研究课题和发展趋势作了阐述。
张志强[4]2008年在《基于模糊滑模变结构的倒立摆控制方法研究》文中研究说明滑模变结构控制因具有独特的鲁棒性能以及对匹配不确定性和外干扰的完全自适应等特点,得到了广泛的重视和研究,使滑模变结构控制理论发展成为一个独立的研究分支。近年来,随着许多先进控制技术如自适应控制、模糊控制、神经网络控制等控制方法也被综合应用于滑模变结构控制系统设计中,滑模变结构控制得到了更加快速的发展。本文在掌握滑模变结构控制理论的国内外研究现状基础上,结合实际应用,对滑模变结构控制提出既要有效解决滑模变结构控制系统的抖振问题又要保持滑模变结构控制所具有的性能的要求,将模糊控制应用于滑模变结构控制系统的设计中。并理论联系实际,将滑模变结构控制理论分别应用于直线一级、二级倒立摆系统的控制。将模糊逻辑引入滑模变结构控制后,控制系统的品质得到提高,系统抖振得到抑制。仿真结果也表明将模糊控制与滑模控制相结合的控制方法是行之有效的。论文主要内容如下:针对一级倒立摆系统提出了一种指数趋近律的滑模变结构的控制方法,然后针对系统的抖振问题,采用指数趋近律与饱和函数相结合的准滑模变结构控制来削弱抖振。仿真结果表明,采用饱和函数削弱抖振的方法虽然有效,但是其鲁棒性能不强。将模糊控制与指数趋近律的滑模控制相结合,提出了基于模糊趋近律的滑模变结构控制,并在一级倒立摆系统上进行仿真验证,仿真结果表明模糊趋近律方法有效可行,结合仿真结果将模糊趋近律抑制系统抖振的方法与饱和函数抑制系统抖振的方法进行比较,可以得出系统受到干扰时采用模糊趋近律的滑模变结构控制的系统品质较为优良。最后分别将指数趋近律的滑模变结构控制、饱和函数的准滑模变结构控制和基于模糊趋近律的滑模变结构控制应用于二级倒立摆的控制仿真实验,取得了良好的控制效果,并分析研究了模糊趋近律滑模变结构控制的优缺点。
孙海蓉[5]2006年在《模糊神经网络的研究及其应用》文中研究说明模糊神经网络控制是智能控制理论中一个十分活跃的分支。虽然模糊神经网络在复杂系统控制和建模等应用中已经取得了很多的成就,但是它在理论和应用中仍然存在一些问题。本论文对其中一些问题进行了研究:模糊神经网络的学习能力、模糊规则的自动获取、模糊逻辑和神经网络技术的结合方式、模糊神经网络用于复杂系统的辨识,以及模糊神经网络用于复杂系统的控制。本论文的工作包括:1、评述了模糊神经网络用于复杂系统辨识和控制的研究现状,并且指出了它在理论和应用中存在的问题。2、针对以上存在问题,对模糊神经网络进行研究。对多种建立模糊神经方法进行了分析比较,并提出了一种易于实现的新的模糊神经系统建立方法,解决了模糊系统建立过程中的模糊规则自动生成的问题。3、基于本文提出的模糊神经系统建立方法,提出了新的模糊神经系统辨识方法。实验结果表明,与传统的模糊系统相比,提高了辨识精度,可以解决BP学习算法存在的收敛速度慢、局部极小等问题,而且系统更稳定。4、提出了一种针对非线性系统的自适应模糊神经网络广义预测控制方法。这种算法能解决对控制信号的范围和变化率带约束条件的非线性系统的预测问题。该方法结合系统的约束条件,设置动态的搜索区间,进行优化搜索。非线性动态系统仿真实验表明,在保证较好的稳定性和较强鲁棒性的同时,优化速度加快了。5、提出了一种模糊神经混合系统的建立方法。在反馈学习算法的基础上,将模糊逻辑和神经网络自适应控制的结构结合在一起。实验结果表明,该方法提高了系统对非线性和不确定性特性的处理能力,仿真结果几乎没有超调量,即使在模型失配的情况下仍然能取得满意的控制品质。
孙健[6]2006年在《油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究》文中指出注蒸汽稠油热采是指稠油开采时向稠油层注入适当干度的高压蒸汽进行原油采集。注汽锅炉是油田注蒸汽热采的关键设备，是油田热采工艺过程中能耗最大的设备之一。 蒸汽干度做为油田注汽锅炉安全运行中的一个重要参数，也是影响稠油热采效果的一个重要指标。而现阶段蒸汽干度控制基本上处于常规控制阶段，因此油田注汽锅炉蒸汽干度控制受人为因素影响较大，不仅油田注汽锅炉的安全运行受到威胁而且影响稠油热采的效果。为此，对油田注汽锅炉的蒸汽干度进行自动控制的研究势在必行。 油田注汽锅炉自上世纪80年代引进以来，已逐步实现了国产化，但其控制系统的自动化程度仍停留在原来的技术水平上，并且其控制效率低下。随着先进控制理论和计算机技术的不断发展，将模糊控制、预测控制等先进控制技术应用于注汽锅炉蒸汽干度控制，提高注汽锅炉蒸汽干度控制系统的控制效率已成为一种趋势。 本论文在系统阐述注汽锅炉工艺流程的基础上，对注汽锅炉控制系统的控制要求进行分析，提出注汽锅炉蒸汽干度控制系统目前存在的控制难点。由于蒸汽干度和蒸汽压力是注汽锅炉运行的重要参数和性能指标，也是制约注汽锅炉安全、节能运行的控制瓶颈，因此，本文在对基于T-S模糊模型的模糊预测控制进行重点研究的基础上，根据系统自身特点，提出了基于模糊逻辑的注汽锅炉运行参数控制方案，该方案采用以蒸汽压力误差及其变化率为输入变量的二维模糊控制器调节水流量，以稳定蒸汽压力：在燃料量-蒸汽干度调节回路中采用基于T-S模糊模型的模糊预测控制得出控制量，并将其与水流量前馈控制量相乘，构成蒸汽干度的前馈-反馈复合控制。 本文设计的注汽锅炉蒸汽干度的基于T-S模型的模糊预测控制系统，将T-S模糊模型引进到广义预测控制中。仿真实验结果表明，该算法有较好的跟踪特性，控制效果良好。对这一控制方法的进一步研究，无论从理论上还是实际应用中都具有一定的意义。
谢峰[7]2012年在《基于GIS的高速公路路面管理智能决策模型研究》文中进行了进一步梳理近年来高速公路交通量大幅度增加,在过重的交通荷载和自然环境的综合作用下,公路病害尤其是路面病害日益增多,而路面管理工作是路网养护管理中核心内容。但是目前我国公路养护管理事业总体上还处于较低的发展水平,现代信息技术等高新技术的集成与应用比较薄弱,高速公路养护管理部门采用的传统管理手段与养护需求之间的矛盾日益突出,提高高速公路养护管理的科学化、信息化与智能化成为交通部门的一个重要课题。本文以路面管理为目的,在道路工程学和管理科学理论的基础上,以高速公路养护管理决策为主要研究对象,采用现场调研与数值计算相结合的综合研究手段,并运用了现代数学理论、地理信息理论以及人工智能等先进技术,以GIS技术为开发平台,通过系统分析的方法构建既能交互式运行又有自适应能力的决策管理模型,可为路面管理决策者进行路面使用性能评价与预测,并在预定的标准和约束条件下合理确定多目标的路面管理决策优化方案,促使路面管理过程系统化,用以满足现代化、大规模和高质量的路面养护要求,这对于高速公路运营和社会经济的可持续发展都具有很重要的理论和现实意义。本文主要研究内容有：1.阐述了论文研究的背景及研究意义,全面分析了国内外路面管理系统的内涵、组成和发展现状,并对目前国内路面管理系统研究动态进行剖析和对比,确定本文的研究思路和方向。2.通过研究国内外高速公路路面养护管理模式和业务需求的现状,提出以GIS技术为平台的养护管理总体设计,根据高速公路养护管理部门的操作业务流程,制定了系统的数据处理流程和功能组成,并设计了系统的总体框架和混合模式的网络结构模型,确定了系统部署方案和原则。3.根据养护管理数据需求分析,确定了养护管理空间数据库和属性数据库的主要内容,设计高速公路数据采集的录入标准,外业数据包括路面破损、路面弯沉、路面平整度、抗滑性能、交通量等,内业数据有路面结构类型、路段编码、路面维修历史数据等。通过动态分段技术实现对公路空间数据和属性数据的有效关联,实现适合于高速公路养护管理的GIS数据库管理。4.路面状况评价是路面管理系统的必要的功能模块,是进行路况预测、优化对策的基础。以沥青混凝土路面养护实际检测中经常采用和易于仪器测量的路面破损状况、行驶质量、强度及安全四个单项评价为基础,针对影响路面性能的不确定因素,提出符合高速公路养护管理实际工作需求的基于模糊神经网络的路面使用性能综合评价模型。5.针对影响路面性能的主要因素进行分析,根据当前高速公路大多数运营时间较长的实际情况,通过对数据库中的历史数据进行训练、测试,建立可以自学习、自适应的BP神经网络模型的路面性能预测模型,为跨年度的道路养护资金需求提供参考。6.路面的养护决策优化是整个路面养护管理系统的核心,在研究养护决策优化和多目标优化的基础上,针对传统数学规划方法进行的高速公路路面养护决策优化运行效率较低和难以实际运用的不足,建立带约束条件的多目标离散PSO养护决策模型,通过各个粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索优化,从而得到在养护资金等多个约束条件下的全局最优养护方案Pareto解,解决了大规模复杂路网的管理策略优化的问题,以实现养护管理决策的智能化。
胡国兴[8]2007年在《基于模糊逻辑的高性能融合制导研究》文中研究指明制导系统的中心任务是克服或减少各种制导测量和预测信息的干扰因素，引导作战武器完成飞行任务并最终准确命中目标。现代高技术战争对制导武器作战能力提出了更高的要求，精确末制导技术对于提高导弹的命中精度至关重要。现代制导系统的中心环节之一是制导律的设计问题。 古典导引律使用广泛，对导弹控制系统性能要求不高，但在复杂作战环境下的导引精度不能令人满意，不适应现代作战精确打击的要求。按照现代控制理论和信息处理技术进行制导设计是解决制导精度问题的有效手段。先进的导引律具有良好的作战效能，能满足现代复杂作战环境的要求，但却存在技术可实现性的问题和障碍。智能控制理论和方法研究在最近几十年取得了很重要的进展，并在实际工程中得到了广泛的应用。特别是模糊控制理论和方法，由于可以考虑人的操作经验和知识，模仿人的思维行为，适合解决具有不确定性的非线性系统的控制问题，对系统参数的变化亦有很强的适应性。本文基于这种考虑，在研究古典和现代制导方法的基础上，引入模糊控制和信息融合技术的处理方法，提出一种将传统比例导引和模糊制导相结合的融合制导方案，依靠比例导引部分保持制导系统对探测信息噪声的鲁棒性，利用模糊逻辑制导部分增强制导系统对拦截条件的自适应变化能力，通过融合形成最后的制导指令，使得比例导引和模糊逻辑制导的良好特性均得到发挥，且在技术实现方面具有简单易行的特点。仿真结果表明，这种制导方法精度高，性能优良，很少增加制导系统技术实现的复杂度。通过优化融合导引参数，可进一步改善导引精度。
张治[9]2002年在《列车脱轨事故智能分析技术初步研究》文中提出列车脱轨事故是许多因素综合作用造成的，是铁路大系统中的各个子系统相互作用、相互耦合产生的综合结果。脱轨事故已成为铁路运输安全的最大隐患。防止脱轨事故，保证铁路运输安全的唯一途径就是寻找出导致脱轨事故发生的确切原因，这是铁路安全科学研究中亟待解决的问题。 本文将人工智能技术引入传统的列车脱轨事故分析领域，使用综合集成的智能化方法进行复杂事故分析研究，应用计算智能、模糊逻辑等智能分析方法综合考虑脱轨事故的影响因素，实现各种智能化分析方法和手段的综合集成，并将专家体系、数据和信息体系以及计算机体系结合起来，构成一个高度智能化的人机结合系统。 论文提出了基于模糊逻辑、模糊模式识别、以及神经网络的脱轨事故分析方法，深入研究了不同方法建立的智能系统中关键的领域知识表示以及知识获取方法。 为将各种事故分析方法综合集成，论文设计建造了列车脱轨事故智能分析支持系统(IDASS)原型。详细研究了IDASS建造的具体方法，提出了基于数据库、方法库和知识库叁库集成的脱轨分析智能支持系统。IDASS原型系统的开发运用了面向对象的方法，将脱轨事故分析问题进行对象类封装。论文建立了基于分布式多专家系统的脱轨事故分析求解体系，设计了脱轨事故问题推理求解系统。研究了人机交互技术，合理地设计并实现了人机对话接口，成功地将各种智能化方法综合集成起来，运用于脱轨事故分析。 运用上述的技术和方法，成功地实现了列车小半径曲线脱轨事故分析子系统。以实际的脱轨事故为样本，验证了智能分析系统推理得出的分析结果的正确性，证明了论文提出的综合智能化脱轨事故分析方法以及IDASS建造的实用性和可行性。
王文庆, 佟明安[10]2003年在《基于模糊逻辑系统的复杂相似系统分散全息控制设计》文中认为针对复杂系统提出信息库的概念 ,以此为基础描述了复杂相似系统的概念 .针对一类具有相似结构的、由二维子系统组成的复杂系统 ,采用经典 Lyapunov方法和模糊逻辑系统 ,充分利用相似结构信息和匹配系数 ,分别给出了设计被控复杂系统镇定和跟踪分散全息控制器的方法 .实例仿真结果表明本文所提出的方法是有效的 .
参考文献：
[1]. 基于模糊逻辑系统的复杂系统分析与控制[D]. 王文庆. 西北工业大学. 2003
[2]. 基于GO法的复杂系统可靠性关键技术研究[D]. 伊枭剑. 北京理工大学. 2016
[3]. 多变量模糊系统建模与控制理论[J]. 秦勇, 贾利民, 张锡第, 吴连伟. 计算机仿真. 1999
[4]. 基于模糊滑模变结构的倒立摆控制方法研究[D]. 张志强. 兰州理工大学. 2008
[5]. 模糊神经网络的研究及其应用[D]. 孙海蓉. 华北电力大学（河北）. 2006
[6]. 油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究[D]. 孙健. 大连理工大学. 2006
[7]. 基于GIS的高速公路路面管理智能决策模型研究[D]. 谢峰. 西南交通大学. 2012
[8]. 基于模糊逻辑的高性能融合制导研究[D]. 胡国兴. 西北工业大学. 2007
[9]. 列车脱轨事故智能分析技术初步研究[D]. 张治. 西南交通大学. 2002
[10]. 基于模糊逻辑系统的复杂相似系统分散全息控制设计[J]. 王文庆, 佟明安. 系统工程理论与实践. 2003
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