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综述与评论
【题目】：直拉硅单晶生长过程建模与控制研究综述
【作者】：刘丁,赵小国,赵跃
【摘要】：硅单晶是最重要的半导体材料, 90%的半导体器件和集成电路芯片都制作在硅单晶上. 随着集成电路技术 的快速发展, 对硅单晶的品质要求也不断提高. 直拉法是生产硅单晶的主要方法, 其科学原理与方法、生长技术与 工艺、控制策略与手段一直是理论界和产业界高度关注和不断研究的热点. 本文针对直拉法电子级硅单晶生长过 程, 以晶体生长基本原理为基础, 从生长建模、变量检测、控制方法等方面进行了全面的阐述, 特别针对当今大尺 寸、高品质硅单晶生长的要求, 总结了目前所取得的主要研究成果与面临的问题, 并提出了相应的研究思路和方法.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160247&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
论 文
【题目】：Wiener系统的变聚点样条逼近递推贝叶斯算法
【作者】：景绍学,李正明
【摘要】：为了辨识过程噪声干扰的Wiener非线性系统, 提出了一种基于三样条函数逼近的递推贝叶斯算法. 众所周 知, 传统的多项式逼近具有不能外推、高阶易震荡等缺点. 为了克服这些缺点, 首先利用三样条函数对Wiener系统 的非线性反函数进行逼近, 在此基础上将待辨识系统参数化为伪线性回归系统. 然后把估计到的噪声方差融入算 法, 接着使用递推贝叶斯算法对参数进行了估计. 为了提高三样条函数对非线性反函数的逼近能力, 一种基于均值 的变聚点选择方法被应用于算法. 文中还对算法的收敛性进行了分析, 并用数值仿真和案例建模验证了算法的有 效性.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160158&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：基于角度邻域的多目标差分进化算法
【作者】：赵志伟,杨景明,呼子宇,车海军
【摘要】：针对如何实现差分进化算法求解多目标优化问题, 提出了一种基于角度邻域的多目标差分进化算法, 通过 在选择操作中引入弱支配概念, 实现了对多目标优化问题的求解. 该算法通过计算目标空间中个体与权重向量的 夹角来确定每个个体的邻域, 并在此基础上引入了基于角度邻域的变异策略, 使个体的变异在邻域内进行, 保证进 化方向. 此外, 该算法创建了一个外部存档用来保存进化过程中的非支配解, 并定期对外部存档进行维护, 大大改善 了解集的分布性. 大量的数值仿真实验结果表明通过角度确定邻域的方法比通过欧氏距离确定邻域的方法更加有 效, 算法所得解集的收敛性和分布性也均明显优于基于分解的差分多目标进化算法(multiobjective evolutionary algorithm based on decomposition and differential evolution, MOEA/D–DE)和非支配排序算法Ⅱ(nondominated sorting genetic algorithm II, NSGA).
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160057&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：并行卡尔曼滤波器的多信道序列规划算法
【作者】：陆诗远,颜钢锋,林澈,郑荣濠
【摘要】：针对基于卡尔曼滤波器的并行序列规划问题, 本文提出了一种基于多信道的改进算法, 在规划各进程所对 应传感器的测量信息传输序列, 以使相应滤波器的状态估计误差协方差满足给定指标的同时, 尽可能减少通讯信道 占用. 文中论证了基于夹挤方法的周期算法, 以提高计算进程传输周期的效率; 改进了基于缓存的离线序列规划算 法, 以适应多信道传输的情景; 设计了在线序列调整算法, 利用空闲信道进行传输失败后的数据复发, 快速调整序列 以适应指标变化的需求. 算法的运行效果将通过仿真实验进行验证与分析.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160350&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：新的证据冲突度量方法
【作者】：包甜甜,谢新连,魏照坤
【摘要】：为了解决证据理论在处理高度冲突证据时会出现的失效问题, 研究了证据冲突的度量和表示方法. 首先, 证据距离作为一种主要的证据冲突度量方法, 通过分析各种证据距离的不足, 定义一种新的概率距离, 并结合 Jousselme距离来描述证据之间的差异性. 其次, 由于证据距离无法完全代表证据冲突, 根据模糊交叉熵的概念, 定 义了基本概率指派(basic probability assignment, BPA)交叉熵来表示证据之间的散度. 再次, 通过Hamacher T–余范融 合证据距离和证据散度两个方面, 提出一种新的证据冲突度量方法. 最后用数值算例验证了该方法的有效性.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160275&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：基于EasyEnsemble的化工过程故障诊断性能改进
【作者】：夏丽莎,杨玉英,方华京
【摘要】：化工过程故障诊断中样本数据分布不均衡现象普遍存在. 在使用不均衡样本作为训练集建立各类故障诊 断分类器时, 易出现分类器的识别率偏置于多数类样本的结果, 由此产生虽正常状态易识别, 但更受关注的故障状 态却难以被诊断的现象. 针对该问题, 本文提出一种基于EasyEnsemble思想的主元分析–支持向量机(EasyEnsemble based principle component analysis–support vector machine, EEPS)故障诊断算法, 通过欠采样方法抽取多数类样本子 集组建多个新的均衡数据样本集, 使用主元分析(principle component analysis, PCA)进行特征提取并使用支持向量 机(support vector machine, SVM) 算法进行训练, 得到多个基于SVM的故障诊断分类器, 然后使用Adaboost算法集成 最终的分类, 从而提高故障诊断准确性. 所提方法被用于TE(Tenessee Eastman)化工过程, 实验结果表明, EEPS算法 能够有效提高分类器在不均衡数据集上的诊断性能和预报能力.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160349&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：线性离散随机系统输入和状态的多步估计方法及应用
【作者】：吉浩日,席裕庚,李德伟,薛蕾
【摘要】：具有未知输入的系统的状态估计问题已经在过去几十年里引起了相当的关注. 本文对于线性离散随机系 统提出了一种基于多步信息的输入和状态同步估计方法. 首先, 采用多步信息的最小方差方法来获得未知输入. 由 于引入了包含多个时间步骤的扩张状态和测量向量而计算多步信息, 使估计结果与一步估计相比减少了对噪声的 敏感性. 其次, 利用输入估计值和卡尔曼滤波估计过去和当前的状态. 该方法在未知输入维数等于状态维数时仍然 有良好的估计效果. 数值仿真验证了提出的估计方法的有效性. 最后, 该方法应用于厌氧消化过程反应罐中的溶解 甲烷和二氧化碳的浓度估计以验证方法的实用性.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160187&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：具有尾缘襟翼风力机的恒功率反步法控制
【作者】：卢经纬,张 臻,梁宇坤,张文广
【摘要】：尾缘襟翼风力机控制技术在大型风力机领域具有巨大的应用潜力. 本文首先基于修正的叶素动量方法建 立了具有可变尾缘襟翼的风力机气动模型. 针对襟翼风力机的非线性模型, 采用反步法设计了非线性控制器, 保证 系统的控制量和状态变量全局有界, 并且风机的输出功率可以收敛到额定功率的一个小邻域内. 此外, 控制器设计 过程中没有将实时风速信息纳入反馈系统, 因而降低了工程实施的难度. 最后针对12 m/s15 m/s的阶跃风、基于四 分量模型模拟的风载扰动、执行机构受到外部扰动以及总转动惯量具有10%不确定性的工况进行了仿真, 仿真结果 表明所设计的控制器能有效地稳定风力发电系统的输出功率, 控制系统具有较强的鲁棒性.
【全文链接】：http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160254&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：状态空间模型的双层结构预测控制算法
【作者】：谢亚军,丁宝苍,陈桥
【摘要】：双层结构预测控制是指先进行设定值优化、再进行设定值跟踪的预测控制. 在已有的双层结构动态矩阵控制的 基础上, 本文给出基于状态空间模型的双层结构预测控制算法. 该算法基于干扰模型和新定义的开环预测值, 给出了新 的开环预测模块. 该开环预测模块采用Kalman滤波方法得到操作变量、被控变量的开环动、稳态预测值. 基于这些开环 预测值, 稳态目标计算模块的基本原理同双层结构动态矩阵控制, 但是具体细节上遵循状态空间方法. 动态控制模块基 于稳态目标计算提供的操作变量、被控变量的稳态目标(设定值), 采用二次规划算法计算控制作用. 仿真算例证实了该 算法的有效性.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA150842&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：含输入死区系统的滤波误差初始修正迭代学习控制
【作者】：严求真,孙明轩,蔡建平
【摘要】：针对一类输入环节含死区非线性特性且误差初值非零的非参数不确定系统, 提出滤波误差初始修正学习 控制方案, 分别解决死区斜率下限可知与未知两种情形下的轨迹跟踪问题. 给出了两种修正滤波误差信号构造方 法, 并根据Lyapunov综合方法设计学习控制器, 采用鲁棒学习策略处理非参数不确定性和死区非线性特性. 经过足 够多次迭代后, 实现滤波误差在预设的作业区间也收敛于零. 文中所提出的控制方案, 具有构造简单与实施方便的 特点, 仿真结果表明了本文所提控制方法的有效性.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160161&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：切换系统的同时故障估计与容错控制
【作者】：王佳伟,,沈毅
【摘要】：当切换系统发生故障时, 通常需要依次进行故障诊断和容错控制. 为了提高切换系统故障诊断的可靠性和 容错控制的及时性, 本文提出一种同时故障估计与容错控制方法. 针对满足平均驻留时间约束的线性切换系统, 首 先建立了基于状态观测器的同时故障估计与容错控制器, 并将其设计问题转化为了加权H1性能指标下增广误差 系统的多目标求解问题. 然后使用平均驻留时间技术和多Lyapunov函数方法设计了故障估计与容错控制器的参数, 又通过松弛矩阵方法进一步得到了保守性较低的结果. 最后, 利用一个例子对本文所提方法进行了仿真, 证实了该 方法的有效性.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160215&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：混合多目标粒子群优化算法在热精轧负荷分配优化中的应用
【作者】：黄佩秋,刘建昌,谭树彬,王洪海
【摘要】：通过对热精轧负荷分配过程的分析, 选取负荷均衡、板形良好和轧制功率最低为目标, 建立了热精轧负荷 分配多目标优化模型. 为了提高多目标优化算法解集的分布性和收敛性, 提出了一种混合多目标粒子群优化算法 (HMOPSO), 该算法根据Pareto支配关系得到Pareto前沿进而保证种群收敛; 采用分解策略维护外部存档, 该策略首 先根据Pareto前沿求出上界点对目标空间进行归一化处理, 然后对种群进行分区处理进而保证种群的分布性能. 仿 真结果表明, HMOPSO的收敛性和分布性都好于MOPSO和dMOPSO; 采用模糊多属性决策的方法从Pareto最优解 集中选择一个Pareto最优解, 通过与经验负荷分配方法相比, 表明该Pareto最优解可以使轧制方案更加合理.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160299&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：浊度大时滞过程的预测自抗扰控制器设计
【作者】：唐德翠,高志强,张绪红
【摘要】：待滤水浊度过程涉及复杂的物理、化学反应, 具有明显的大时滞、不确定性和干扰多等特点, 一直是制水 行业公认的难控系统. 针对其干扰多和不确定性特点, 采用自抗扰控制来主动实时估计扰动并进行补偿; 针对其大 时滞特点, 采用预测控制对输出提前预报来弥补大时滞系统中的信息不及时, 从而得到一种既具信息预估又具主动 补偿总扰动的预测自抗扰控制器. 本文重点分析了预测自抗扰控制器的性能, 给出了时滞系统在该控制器作用下 的开环频率参数求取方法及简单实用的参数整定公式, 最后将其与几种常见控制器进行了仿真比较. 仿真结果表 明: 预测自抗扰控制器具有良好的抗扰恢复能力和设定值跟踪能力, 且参数整定容易, 具有简单、好用且有效等特 点, 为该控制器的工业化应用提供了积极的指导作用.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160300&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：基于单应性矩阵的移动机器人视觉伺服切换控制
【作者】：曹雨,刘山
【摘要】：针对具有单目视觉的移动机器人, 本文提出了一种基于单应性矩阵的视觉伺服控制算法, 在缺乏深度信息 的情况下利用视觉反馈实现了移动机器人的控制目标, 即给定机器人目标位姿下拍摄得到的图像, 通过视觉伺服使 机器人从初始位姿准确到达目标位姿. 视觉反馈环节采用单应性矩阵中的元素构造状态变量, 而非利用常见的单 应性分解, 此外, 考虑到视野约束, 本文提出的算法在计算单应性矩阵时结合了单应性的传递特性, 从而避免了参考 目标的实时可见性. 伺服环节设计了切换控制器, 在满足非完整约束的同时可驱动机器人到达期望位姿. 理论分析 及实物仿真验证了该算法的可行性和有效性.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160513&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：切换系统多面体区域的生存性判别
【作者】：吕剑峰,高岩
【摘要】：本文研究了切换系统关于多面体区域的生存性判别问题. 考虑多面体由有限点集凸包来表示, 利用非光滑 分析理论, 得到一个切换系统生存性的充分条件. 该条件只需检验在极点处是否满足特定条件, 而不需要对每个边 界点进行验证. 其优点在于将生存性的判别转化为向量内积与切锥的计算. 这种生存性判别方法简便易行. 最后通 过实例阐述了算法的有效性.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA160276&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
短 文
【题目】：基于Elman模型的高速列车速度跟踪控制
【作者】：杨辉,刘盼,李中奇
【摘要】：高速列车运行速度快, 运行过程复杂, 具有较强的非线性, 难以实现高精度速度跟踪控制. 为了实现高速列 车的安全可靠运行, 本文研究提出高速列车的运行过程建模和速度跟踪控制方法, 采用数据驱动建模方法建立了高 速列车运行过程Elman模型, 设计了改进型广义预测控制实现了高速列车速度跟踪控制. 基于CRH380AL运行过程 数据的仿真结果表明, 该方法具有更高的跟踪控制精度和较强的鲁棒性, 可实现高速列车安全、正点运行.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA150946&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
【题目】：水声多诱饵对抗环境鱼雷导引方法
【作者】：禹亮,程咏梅,陈克喆,赵会升,李松
【摘要】：针对声诱饵对抗环境下, 鱼雷常规的弹道导引方法难以兼顾对多个目标进行识别与打击要求, 提出了多诱 饵环境鱼雷导引方法基本框架, 并基于人工势场提出多目标导引方法. 该方法把目标似真概率和导引方向结合起 来, 使各目标在准确度未确定情况下对弹道的影响作用均能得以体现. 首先依据各目标的概率确定牵引目标并计 算出牵引关注度; 进而, 改进人工势场法的排斥因素, 提出了吸引关注度概念, 计算其他目标的吸引关注度及导引关 注度; 最后在机动能力限定下确定出鱼雷的角速度. 静态靶桩仿真和运动目标仿真实验结果表明, 该方法在保证对 似真概率最大的目标进行打击的同时, 能尽可能兼顾对多目标的探测识别, 能显著提高水声多诱饵环境下目标打击 的准确性.
【全文链接】：
http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=CCTA150785&flag=1&journal_id=cta_cn&year_id=2017
