优化控制

基于二元向量矩阵算法的粗糙集方法
耿志强, 　朱群雄
2007, 20 (3): 1-4.
摘要 ( ) PDF ( 170KB ) ( ) 　　
根据向量矩阵与向量之间的映射关系, 研究了基于二元向量矩阵算法的粗糙近似、属性约简以及最
优属性约简集的获取。提出基于二元向量矩阵的属性相对约简、最优属性集获取算法, 解决原有矩阵算法属性核不
一致性和属性约简集选择的盲目性。并提出了二元向量压缩矩阵算法, 降低了原有矩阵算法的复杂度。通过实例
分析, 证明所提出的相关算法的有效性, 为研究粗糙集数据挖掘提供了一种可行有效的计算方法。

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移动机器人灵巧手的优化设计
王海英, 尤波,孙晓波, 张礼勇
2007, 20 (3): 5-7.
摘要 ( ) PDF ( 530KB ) ( ) 　　
针对移动机器人灵巧手的最佳灵巧性设计问题, 提出了一种最优化结构参数的设计方法。将人类手
指仿生学原理引入优化算法中, 从单个手指的灵巧性分析出发, 采用灵巧度指标最优的设计准则, 确定了空间单指
的最佳灵活性区域、各杆长度间的关系以及各关节的旋转范围, 并采用MAT LAB 对上述结构参数进行优化计算与
仿真, 获得了满足抓取任务的尺寸参数, 在此基础上对手指间相对位置采取了定量化的计算方法, 仿真结果满足了
灵巧性的设计要求。
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基于Kalman 滤波器的二维运动目标跟踪
冯宜伟, 李吉功,郭戈,周蓓蓓
2007, 20 (3): 8-11.
摘要 ( ) PDF ( 344KB ) ( ) 　　
利用kalman 滤波器结合递归最小二乘法(RLS)建立了一个基于模型的鲁棒跟踪器, 该模型能够有效
分割图像域内的目标, 提取目标特征并在给定区域内实现连续跟踪。采用动态kalman 滤波器自适应的更新目标模
型的特征, 实时的增加新的、稳定的图像特征, 同时减少无效或影响较小的图像特征, 随后由RLS 来完成对既定特征
目标的匹配搜寻。通过在FIRA Miro so t 集控式足球机器人平台上的应用, 该方法能够在规定区域内, 有效的跟踪小
球, 且鲁棒性较强。
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基于均匀设计的粒子群优化算法参数设定
高尚, 陈建忠
2007, 20 (3): 12-15.
摘要 ( ) PDF ( 159KB ) ( ) 　　
粒子群优化算法的参数设置通常是依靠经验和试验来确定, 造成试验工作量大且难以得到最优的参
数组合, 影响了算法的使用。通过将粒子群优化算法基本模型的参数设定问题描述成均匀设计中多因素多水平的
试验设计, 从而能够用较少的试验很快设定算法参数的取值。仿真试验表明该方法的可行性和有效性。
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城市道路平面交叉口交通流动态随机模型分析
苏宏升, 　张友鹏
2007, 20 (3): 16-19.
摘要 ( ) PDF ( 193KB ) ( ) 　　
运用马氏理论, 分析了城市道路平面交叉口红绿信在一般指数环境下交替更新时的车流量动态随机
模型。得出的结论与不饱和交通流在定时控制条件下进行比较, 证明了结果的有效性。最后提出平面交叉口绿灯
信息控制不仅应考虑延误时间和通行效率, 还应考虑车流量的更新周期。
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基于牛顿插值和神经网络的时间序列预测研究
杜　洋
2007, 20 (3): 20-23.
摘要 ( ) PDF ( 583KB ) ( ) 　　
在时间序列法基础上应用插值理论和神经网络建立一种新的预测模型。首先采用插值法拟合历史
销售数据并求出大量的数据训练神经网络, 弥补了历史数据缺乏的问题;然后用训练好的神经网络代替传统的最小
二乘法拟合时间序列因素, 从而求出预测值。仿真结果表明, 此模型能够有效地改善模型的拟合能力并提高预测精
度。
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贵州省区内金矿远景区预测
刘洪, 廖丽萍,张庆灵
2007, 20 (3): 24-28.
摘要 ( ) PDF ( 755KB ) ( ) 　　
在综合信息矿产预测理论与方法指导下, 利用地质体单元法在贵州省区内划分出107 个单元, 其中
18 个金密集单元, 89 个金异常密集单元。应用数量化理论Ⅳ首先对样品进行分类, 对同一母体样品运用特征分析建
立定位预测模型, 以金矿床密集区为模型单元, 外推到金异常密集单元, 由成矿概率对各单元的成矿可能性进行分
级, 预测出22 个最有远景的工作区, 绘制出贵州省金矿床异常密集区定位预测图, 为首次在贵州省区内开展的大型
金矿床密集区定位预测提供科学依据。
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Delta 算子不确定系统的鲁棒H2 /H ∞控制
闫俊荣, 郭西进
2007, 20 (3): 29-32.
摘要 ( ) PDF ( 187KB ) ( ) 　　
研究了De lta 算子描述的同时具有模型范数有界参数不确定性和外部扰动的一类系统的鲁棒H₂/ H _∞控制问题。运用线性矩阵不等式(LMI)方法, 证明了鲁棒H₂/ H _∞控制律存在的充分必要条件, 然后用一个线性矩阵不等式的可行解给出所有这一控制律的一个参数化表示, 进一步通过建立和求解一个凸优化问题, 给出了最优鲁棒H₂/ H _∞控制律的设计。最后, 用一个例子验证了给出方法的可行性。
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一种基于MAS -GA 的混合进化计算模型
王文彦
2007, 20 (3): 33-36.
摘要 ( ) PDF ( 252KB ) ( ) 　　
　针对优化规划求解目前还缺乏高效、实用的算法, 而传统遗传算法由于受确定编码形式的制约而缺
乏对复杂系统的表述能力的问题, 提出了一种基于Agent 行为遗传和范例学习的新型进化算法。并分别采用新型
遗传算法和传统遗传算法对同一算例网络进行优化规划, 实验结果说明了本文算法具有更好的复杂的问题表述能
力、计算效率、收敛稳定性以及可扩展性。
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高超声速飞行器单周期飞行轨迹优化研究
吴迪, 胡鹏, 林笑旭, 姚宗信
2007, 20 (3): 37-40.
摘要 ( ) PDF ( 459KB ) ( ) 　　
高超声速飞行器的初始质量和起始角度的大小对飞行器的飞行轨迹有较大影响, 也影响飞行器的其
它参数设计。针对飞行器的飞行情况将飞行轨迹划分为6 个状态, 并建立3 个模型进行分析, 然后使用改进的粒子
群算法, 分别对初始质量、起始角度和水平位移的关系进行了测试, 并参照测试结果对飞行轨迹进行了整体优化研
究。最后通过算例进行了测试和分析, 验证了该方法的合理性和有效性。
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基于粒子群算法的ANFIS 模型参数优化
王介生
2007, 20 (3): 41-44.
摘要 ( ) PDF ( 568KB ) ( ) 　　
粒子群优化算法是一类全局随机进化算法, 算法通过粒子间的相互作用发现复杂搜索空间中的最优
区域。根据粒子群算法对整个参数空间进行高效并行搜索的特点, 提出了最小二乘法和粒子群优化算法相结合的
混合学习算法对自适应神经-模糊推理系统网络结构参数进行优化设计。混合学习算法提高了网络参数辨识的收
敛速度, 仿真结果表明本算法的有效性。
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求解多峰函数优化问题的免疫量子进化算法
游晓明, 刘升,帅典勋
2007, 20 (3): 45-49.
摘要 ( ) PDF ( 318KB ) ( ) 　　
提出了一种求解多峰函数优化问题的免疫量子进化算法, 该算法依据小生境机制将量子表达的初始
种群划分为子群组, 再对每个子群组利用免疫特性的局域搜索能力包括抗体的克隆选择、记忆细胞产生、免疫细胞
交叉变异、抗体的促进与抑制等进化机制, 找出局域最优解。最终算法可保持所有优化解。算法综合了量子计算的
天然并行性和免疫算法的充分自适应性, 它比传统的进化算法具有更好的种群多样性, 更快的收敛速度, 更有效的
全局和局域寻优能力;证明了算法的收敛性, 最后通过仿真实验表明了该算法的优越性。
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过程控制

激光跟踪测量系统的建模与仿真
刘万里, 曲兴华, 闫勇刚
2007, 20 (3): 50-53.
摘要 ( ) PDF ( 407KB ) ( ) 　　
在全面分析了激光跟踪测量系统结构和工作原理的基础上, 建立了系统运动学模型和转镜中心偏移
数学模型。针对以往球坐标激光跟踪测量系统中参考点只能借助于外部具有更高精度的仪器来校正的缺点, 提出
了平面约束自校正方法, 并给出了系统自校正算法。最后对激光跟踪测量系统运动学模型和自校正算法进行了仿
真验证, 结果表明该方法能有效地确定系统实际工作全过程和提高系统跟踪精度与响应速度。

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多总线集成方案的改进
方晓柯, 　王建辉, 　顾树生
2007, 20 (3): 54-56.
摘要 ( ) PDF ( 397KB ) ( ) 　　
对两种常用的多总线集成方案进行了深入的分析与对比, 在此基础之上, 提出了采用OPC DX 、工业
以太网和交换式以太网技术实现多总线集成的改进方案, 给出了系统集成的结构框图, 归纳了改进方案的技术特
点, 为多总线的集成提供了理论指导。
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Buck 型直流变换器的自适应动态面控制研究
衣丽葵, 赵军
2007, 20 (3): 57-59.
摘要 ( ) PDF ( 154KB ) ( ) 　　
基于脉冲宽度调制(PWM)原理工作的Buck 型直流变换器的平均模型, 利用非线性自适应动态面控
制方法设计控制器, 用来驱动一类Buck 型直流变换器工作, 使其输出电压能准确地跟踪参考电压, 以及对负载参数
的不确定性具有很强的鲁棒性和自适应性。非线性自适应动态面控制是非线性系统自适应反步控制的一种简化算
法, 设计过程中引入n - 1 个一阶滤波器, 克服了反步方法对虚拟控制求导而引起的方程项数的膨胀问题和对模型
非线性求导的问题。只要滤波时间足够小(现代的计算机完全能够满足), 选择合适的表面增益, 该方法设计的控制
器, 简单且易于实现, 并可保证系统是半全局稳定的, 完全能够满足工程上的要求。该控制器的有效性, 通过仿真实
例获得验证。
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炼钢连铸动态调度方法及其应用
庞新富, 俞胜平,郑秉霖,柴天佑
2007, 20 (3): 60-63.
摘要 ( ) PDF ( 566KB ) ( ) 　　
在炼钢连铸生产工艺约束条件下, 针对实际生产运行过程中存在的时间偏差、温度补偿、浇铸异常以
及钢种变更等多扰动问题, 单纯依靠手工调度还不能快速有效的达到计划的优化调度。提出了基于案例推理和人
机交互相结合的局部调整、基于分批规则的重调度的动态调度方法, 应用所提出的方法建立了动态调度架构, 设计
与开发了软件系统。该系统应用于国内某大型钢厂的生产调度, 实现了多扰动情况下的快速优化调整。
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基于系统工程的电厂生产过程监控系统设计
田建艳,乔维钢
2007, 20 (3): 64-67.
摘要 ( ) PDF ( 449KB ) ( ) 　　
详细阐述了某电厂生产过程监控系统的设计与应用。从系统工程观点出发, 综合考虑火力发电厂的
生产实际, 以及监控系统的整体功能、技术水平、综合成本及使用维护等问题, 应用层次分析法进行了正确的系统方
案决策, 在此基础上进行了监控画面的规划与制作。某电厂3 年来的实际运行结果表明该系统性能可靠, 功能完善,
使用方便, 造价低廉, 配置灵活。
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非接触式明渠流量计的研制
常凤筠, 崔旭东
2007, 20 (3): 68-70.
摘要 ( ) PDF ( 354KB ) ( ) 　　
针对超声波流量计测量精度易受温度影响问题, 利用标准杆进行温度补偿, 避免了温度变化对测量
精度的影响。对流量计的硬件电路进行分析和设计, 发射电路利用555 多谐振荡器, 产生40 kHz 的超声波, 接收电
路对回波信号进行一系列处理, 通过对接收信号进行放大、滤波、检波、比较器反转, 产生中断信号, 软件设计实现回
波信号振荡的消除。实践表明, 该装置具有计量准确、运行可靠、价格低廉特点。
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加热炉自适应钢坯温度预报模型
张力, 于政军, 陈雪波
2007, 20 (3): 71-73.
摘要 ( ) PDF ( 274KB ) ( ) 　　
针对加热炉生产过程中钢坯温度难以在线测量的问题, 从钢坯升温传热机理出发建立了基于状态空
间的自适应钢温预报数学模型。引入粗轧机组出口的钢坯温度实时检测信息, 可对数学模型进行自适应校正。工
业试验仿真研究表明, 该钢坯温度预报模型精度高、自适应性好、鲁棒性强。
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500 kV 交流同塔四回输电线路反击耐雷性能
柴雅静, 周文俊, 李雪,刘小冬,苏红梅
2007, 20 (3): 74-77.
摘要 ( ) PDF ( 505KB ) ( ) 　　
利用EM TP(Electromag netic Transients Pro g ram)电磁暂态计算程序对500 kV 交流同塔四回输电线
路的反击耐雷性能进行了计算和分析。对杆塔高度、冲击接地电阻及避雷线的设置情况等影响反击耐雷性能因素
进行分析, 并且利用该程序分析了雷电流作用下, 塔身和横担的电位以及导线对其相应的上下横担电位差的分布情
况。分析结果表明, 在高杆塔情况下, 降低冲击接地电阻对耐雷性能的改善效果不大;在中横担外侧加设耦合地线
和上横担中部增设避雷线以及适当调整导线与上下横担之间空气间隙的距离可有效的改善输电线路的耐雷性能;
在条件允许的情况下, 建议降低杆塔高度。
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丙烯聚合健康监控系统最优化生产过程研究
闫正兵, 刘兴高, 吴俊
2007, 20 (3): 78-81.
摘要 ( ) PDF ( 189KB ) ( ) 　　
建立一个基于PCA-CGA-RBF 的径向基函数网络模型, 从过程变量中预测产品的熔融指数(MI)。
实现了对丙烯聚合生产过程的单变量健康监控, 对丙烯聚合生产过程的当前健康程度可做出实时在线的评估, 并给
出操作建议, 使得丙烯聚合生产过程更加安全、平稳、高效。
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智能控制

基于PCA -GA -RBF 网络的聚丙烯熔融指数预报模型
楼巍, 刘兴高
2007, 20 (3): 82-85.
摘要 ( ) PDF ( 214KB ) ( ) 　　
熔融指数是工业聚丙烯生产中决定聚丙烯牌号最重要的指标。但因缺乏在线分析仪, 指标获得时间
间隔长、滞后大, 使聚丙烯质量控制困难。提出了一种基于PCA-GA-RBF 的神经网络模型, 基于真实数据对聚丙
烯生产过程的熔融指数进行预报。其中, 主元分析法(PCA)用来提取过程特征参数, 剔除相关冗余信息;径向基
(RBF)神经网络用来逼近非线性过程;遗传算法(GA)用来优化RBF 网络的权值和网络层元数等结构参数。研究
结果表明了所提出的熔融指数预报模型的可靠性和准确性。
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RBF 神经网络算法及其应用
张顶学, 刘新芝, 关治洪
2007, 20 (3): 86-88.
摘要 ( ) PDF ( 234KB ) ( ) 　　
在径向基神经网络学习算法的基础上, 提出了一种新的RBF 神经网络学习算法, 该算法将变长度染
色体遗传算法和最小二乘法相结合, 能够同时确定径向基神经网络的结构和参数。用此方法建立热电厂热负荷预
测模型, 并与BP 神经网络和增长型结构学习算法的RBF 神经网络方法相比较, 结果表明可以取得更好的效果。
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小波变换在心电图识别系统中的应用#br#
张勇, 张萍
2007, 20 (3): 89-92.
摘要 ( ) PDF ( 559KB ) ( ) 　　
利用小波变换技术对心电图的QRS 波、P 波、T 波的具体形态进行识别, 由此得到各个波的形态、起
点、终点的位置及相应的参数值。并在得到特征参数的基础上构建了心电图诊断专家系统, 它是以领域专家的理论
知识和经验知识为基础, 采用一种新的模糊推理方法建立模糊专家系统。采用VC++6 .0 对该方法进行检测, 结果
显示该系统能较准确对心电图进行自动分类诊断。
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基于规划过渡过程的实用智能控制研究
汪思源,杨阳, 张润彤,邵诚
2007, 20 (3): 93-96.
摘要 ( ) PDF ( 533KB ) ( ) 　　
PID 控制器在过程控制中已得到了广泛的应用, 但它难以兼顾工业现场静态和动态指标的不同需求,
而导致运行效果欠佳。通过一阶惯性规划过渡过程, 设计设定值变化的全程合理性和引入微分信号的辅助应用, 将
控制目标的实现落实在规划的过程控制之中, 使控制关键由原来对系统模型的确定过渡到对系统时间常数的粗略
估计, 显著地改进了控制效果。相关的MATLAB 仿真分析, 验证了所提出算法的合理性与一定的普适性。
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混沌-克隆进化算法
胡江强, 郭晨, 卜仁祥
2007, 20 (3): 97-100.
摘要 ( ) PDF ( 253KB ) ( ) 　　
将混沌优化机制和免疫克隆进化算法有机结合, 用混沌浮点数编码代替克隆选择算法的二进制编
码, 利用混沌随机序列产生初始种群, 保证初始种群的多样性。对高亲和度抗体采用混沌扰动策略, 对抗体根据其
亲和度大小加以不同的混沌扰动;混沌扰动系数随进化代数而变化, 进化前期加速搜索, 进化后期加速收敛。对低
亲和度抗体采用混沌再生策略, 保持种群多样性。对5 个复杂函数的优化试验结果表明, 该算法优于混沌优化算法
和克隆选择算法。
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计算机与控制

一种高速图像采集装置的设计
李长乐, 臧希喆, 赵杰
2007, 20 (3): 101-104.
摘要 ( ) PDF ( 748KB ) ( ) 　　
设计了一种基于NIOS II 软核处理器为系统控制核心, 以高速线阵CCD 为图像采集器件、以SDRAM
存储器为图像缓冲存储器的高速图像采集系统。采用数字技术实现了图像信号处理与数据采集、CCD 降噪的算法
以及对图像缓冲存储器的控制。采用EDA 仿真及综合工具, 对所设计的电路进行了仿真、编程和硬件调试。设计
实现了一种高速图像采集装置, 并且简化了系统的硬件结构, 提高了装置的实时性。
　
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基于.NET 平台的异步WEB 过程监控
胡珊, 朱秀慧
2007, 20 (3): 105-108.
摘要 ( ) PDF ( 681KB ) ( ) 　　
在传统的B/S 结构中, 当客户端向服务器请求新的数据时, 服务器必须对整个页面的全部数据进行
重新处理然后把结果返回给客户端。这样不仅增加了服务器负担而且存在着大量重复的数据, 因此很难用于实时
监控中。通过把OPC 的数据采集功能和AJAX.NET 的异步通讯功能及VM L 的画图功能相结合实现了异步Web
过程监控。这种方法不仅能减轻服务器的运行负担而且能增强B/S 监控系统的实时性。
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同时数据包丢失和时延的NCS 分析与设计
梁涛,郑二丽, 孙鹤旭, 林涛
2007, 20 (3): 109-112.
摘要 ( ) PDF ( 398KB ) ( ) 　　
针对同时存在网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统, 提出了新的建模方法。在数据包丢失率
一定时, 根据更新控制器采用的信息不同, 采用了两种不同的问题解决方案, 分别建立了网络控制系统的动态系统
模型, 并分析了网络控制系统的指数稳定性, 通过仿真实例验证了结论的正确性
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基于CAN 总线的WDM 装置智能网络控制系统
姚晓峰, 　袁爱进
2007, 20 (3): 113-116.
摘要 ( ) PDF ( 935KB ) ( ) 　　
通过对循环水动模(WDM)装置的工艺分析, 设计了一套基于CAN 总线的智能网络控制系统, 实现
了对WDM 装置的自动数据采集、控制和管理等功能, 解决了循环水系统药剂的精确投加。重点介绍了系统体系结
构, 详细阐述了智能网络节点的硬件、软件设计方法, 及网络通信实现方式。系统具有友好的人机界面, 通信安全可
靠。
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