刘兴伟[1]2000年在《混沌控制算法和基于混沌思维的优化算法及应用研究》文中指出本文就目前混沌理论研究中最热点的两个方面──消除混沌和利用混沌分别进行了探讨。首先，在对混沌理论认识的基础上，结合对现有的控制混沌方法进行了深入的分析，提出一种新的控制混沌吸引子不稳定周期轨道的算法。该算法先从系统映射图中找出混沌吸引子不稳定不动点的近似值，然后利用非线性反馈达到控制混沌的目的。仿真结果表明该算法控制结构简单，行之有效。其次，作者根据混沌的遍历性特性，将混沌优化算法和并行进化规划算法相结合提出了一种新的混合优化算法，并在求解 Flow-shop 调度问题中进行了尝试，仿真结果表明，该算法也不失为一种高品质的优化算法。
邹恩[2]2005年在《混沌优化技术及其在模糊控制系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理混沌现象在自然界中普遍存在,它揭示了非线性科学的共同特性:确定性和随机性的统一,有序性和无序性的统一,它具有遍历性、随机性和规律性等特点,能在定义域内按自身的规律不重复地遍历所有状态。近年来,随着混沌理论研究的不断深入,作为非线性研究的核心内容,混沌的应用已成为了国内外关注的学术热点和前沿课题,并在混沌理论探索和混沌应用等方面取得了可喜的成果,混沌优化也成为了当前混沌学研究领域的一个重要课题。随着生产过程自动化水平的提高和优化方法在控制领域应用中的深入,人们对提高生产效率、提高产品质量和降低生产成本提出了越来越高的要求,许多实际的控制问题归结为控制器参数的优化问题。同时,随着工业过程复杂程度的提高,很多控制过程都存在着非线性、强约束、随机性、大规模等特性,内在机理十分复杂,建立精确的数学模型十分困难。而有些传统的优化方法中,如果初始值选择不好,就会容易陷入局部极小和优化时间较长,使优化效果达不到实际系统的要求。 混沌优化是一种利用混沌变量搜索的有效方法,在搜索中,利用混沌运动的随机性和遍历性特点,可以在定义域内连续搜索,而且不会陷入局部极小。因此,比起随机搜索方法而言,混沌搜索对优化问题有着更高的效率,能够快速地搜索到全局最优解。本论文对混沌理论及混沌优化方法作了较为全面、系统的研究,提出了新的混沌优化方法,并对模糊控制系统的混沌优化方法做了创新性研究工作,最后,设计了一个基于混沌优化的海底作业车智能控制系统。 本论文主要通过六章的篇幅展开了以下几个方面的研究工作: 第一章讨论了控制系统中的优化方法、优化理论及优化问题,分别讨论了基于导数的优化方法和智能优化方法的特点,详细介绍了国内外混沌优化的现状。 第二章简要介绍了混沌的发展史、混沌的几种定义和基本概念,分析和讨论了Logistic映射的Lyapunov指数特征,用图形形象地描述了Logistic映射在参数μ发生改变时,系统运动出现倍周期分岔最终进入混沌的现象。并对混沌动力学系统作了理论分析,从混沌动力学系统的定义和定理出发,讨论了Logistic映射的演化规律,提出了混沌理论的一些定义与定理并做出了证明,对Logistic映射产生的混
顾勤龙[3]2003年在《混沌理论及其在信息安全和优化中的应用研究》文中研究表明混沌现象普遍存在，它揭示了非线性科学的共同属性：有序性和无序性的统一，确定性和随机性的统一。近年来，随着对混沌理论研究的不断深入，混沌理论的应用已成为目前国内外关注的学术热点和前沿性课题。本文主要工作是对混沌理论在信息安全和优化中的应用进行了研究，所作的工作主要有以下几个部分： 首先，结合国内外研究的现状和发展趋势，系统的论述了混沌理论的发展历史、混沌的定义和混沌的特性。对典型的混沌系统进行了深入地分析和数值仿真研究，着重研究了混沌分析识别技术，对现有的混沌分析识别技术进行了仿真，并在此基础上完成了典型混沌系统Lyapunov指数和分维数仿真计算。对混沌控制、同步技术的研究现状和混沌理论的潜在的应用领域及其意义进行了综述。 在此基础上，讨论了混沌密码学的发展现状，从多媒体数据的安全角度分析了多媒体信息的特点。深入研究和分析了现有的数字图像加密技术，重点分析混沌系统的产生的伪随机序列的特性，并提出了两种基于混沌序列的数字图像加密方法。同时对混沌理论在其他信息安全方面的应用进行了讨论。 在本文的第四章，我们简要地回顾了智能优化技术的发展现状，由于混沌系统具有的遍历性可作为避免搜索过程陷入局部极小的有效机制，混沌已成为一种新颖的具有潜力的优化工具。对现有的基于混沌搜索的优化方法进行比较仿真研究，并提出了改进。对混沌和传统的优化方法、遗传算法、神经网络的结合进行了讨论，并提出混沌优化技术存在的问题和若干可能的研究方向。
张璐璐[4]2010年在《序列优化与可靠性评定方法的收敛控制》文中认为工程结构可靠性分析与设计中,由于参数本身存在大量的不确定性,能得到的数据样本是有限的,工程结构优化中采用考虑不确定性因素的模型才更加合理,基于可靠性的优化设计(RBDO)就是应用最广泛的模型之一。发展高效、稳定的结构可靠性优化算法是当前不确定性优化设计的一个研究重点。基于可靠性的优化设计求解过程中,传统的两层次算法计算量大、效率低的缺点,推动人们建立了一系列高效的单层次解耦优化算法。基于最可能失效点不确定性分析(MPPUA)的序列优化与可靠性评定方法(SORA)是最近提出的一种单层次的结构可靠性优化方法,计算效率较高,然而求解非线性问题时存在迭代收敛失败的可能,而且概率约束评定操作不太方便。首先,本文利用功能度量法(PMA)进行结构可靠度计算,虽然计算过程简单方便,但是经常发生迭代不收敛现象。因此,引入混沌控制策略试图解决功能度量法因为概率约束评定迭代求解的周期振荡、混沌等不收敛现象导致优化失败的问题,实现收敛控制。多个代表性算例的计算表明,经过混沌控制(即稳定转换法)的功能度量法比基于最可能失效点的不确定性分析方法(MPPUA)计算过程更简单,且具有更好的数值稳定性。进一步,取代概率约束评定的最可能失效点不确定性分析,将基于混沌控制策略的功能度量概率约束评定嵌入到序列优化与可靠性评定方法,以避免采用序列优化与可靠性评定方法进行结构可靠度优化过程中出现收敛失败的可能。算例分析证实了改进算法的有效性和良好的稳定性。
李贻斌, 李彩虹, 宋锐, 刘鲁源, 王睿[5]2005年在《基于混沌控制的多目标不确定环境下移动机器人路径规划》文中研究指明针对多目标不确定环境下移动机器人路径规划算法复杂的问题,提出了一种新的规划算法——混沌控制算法.该算法利用混沌控制原理,根据检测到的目标位置信息,分别采用线性和非线性方法构造目标函数,然后通过牛顿定理,进行路径规划,求出规划节点.最后对算法进行了模拟仿真.仿真结果表明,构造的目标函数在每个目标点周围形成了收敛区域,机器人移向哪一个目标点,由它的初始状态所在的吸引域决定,不必再施加其它控制.这样减少了规划的计算量,提高了路径规划的速度和精度,为以后研究包含多障碍物的不确定环境下的路径规划奠定了基础.
佚名[6]2003年在《通信》文中指出TN91 2003050849PC与P LC在自由口模式下的串行通信/韩宝彬(西安电子禾书比大学)刀通信技术.一2003,(5)一25一26介绍了在自由口模式下5 iemens公司57一200系列可编程逻辑控制器(Miero PLC)与PC机的通信机制,
李洪杰[7]2004年在《面向机构构型设计的进化设计原理和方法的研究》文中研究指明经济全球一体化导致市场竞争愈加激烈,提高产品质量与缩短产品研发周期是提升产品竞争力的有效手段。机构构型设计是众多机械产品创新设计的关键步骤,而传统设计采用自上而下、顺序决策的方式,延长了设计周期降低了效率; 设计的局部修改也会产生链式反应,使得设计柔性与敏捷性相对不足,因此传统设计方法难以从根本上满足复杂产品创新设计的要求。借鉴生物进化趋优机制,通过对生命现象与规律的泛化,提出一种面向机构构型设计的进化设计原理与方法,以提高设计的柔性、灵活性、快速响应能力和自动化水平,满足新产品开发的需要。在吸收和采纳已有理论和方法的基础上,对该方法进行系统研究:阐明了复杂构型设计的进化设计方法的基础原理,明确了进化设计在设计领域内的概念涵义,规范了进化设计的相关定义及其表述,给出了进化设计的一种统一表达式,将进化设计的核心问题归结为进化设计路线的获取和设计基因的进化操作,从而建立了该进化设计方法的概念框架体系。提出了基于约束网络的进化设计路线获取策略。将设计视作约束满足问题,对设计过程中的各种约束进行划分、归类和表达,建立设计约束系统; 通过约束关系连接获得进化设计的约束网络,由设计基因参与的约束网络运算得到设计约束链,借助于设计知识进行约束链解析,从而获得进化设计路线。上述方法可通过构建不同的约束网络获得不同的有效约束链,使进化路线具有多样性,可为设计方案的创新提供多重选择路线。鉴于演化的不同需求,给出了设计基因的两种进化操作方式:进化设计基因模型和基于MAS 环境的进化机制。前者以方案设计的功能构造和结构的优化配置为核心,对功能需求进行形式化描述,建立设计的功能构造矩阵,对功能基因进行统一表达,给出了基因操作机制,建立起进化设计基因模型,实现了设计的自组织功能。后者以方案演化设计问题为核心,探讨了基于分布式人工智能的多Agent 技术与进化设计原理上的相似之处,给出Agent 类型与功能模型,进一步明确了面向复杂设计的MAS 工作原理和基因Agent 的相关进化规则。在此基础上,开发了面向机构构型设计原型系统,包括设计基因选取、进化路线选择、进化操作等功能模块。对进化设计的两个相关问题进行研究。连杆曲线的进化识别方法通过将图谱匹配转换为模式识别,通过遗传算法对曲线特征进行处理,实现了对机构图谱的有效识别; 进化设计的混沌控制从理论上分析了设计中混沌现象产生的原因,给出了利用局部动力学对设计中的混沌现象进行控制的方法,以推动进化设计演化向期望方向发展。以飞剪机剪切机构的构型设计为例,利用上述进化设计原型系统,实现了剪切机构方案的设计,该实例运行结果验证了本文提出方法在理论上的可行性和实践中的有效性。
赵俊[8]2008年在《基于若干智能方法的先进控制系统综合设计研究》文中研究表明现实事物中绝大多数对象都是包含噪声干扰的非线性系统,基于经典控制理论、现代控制理论的传统控制方法往往是针对线性系统设计的,对包含噪声干扰的强非线性、复杂时变系统的应用具有较大的限制。随着人工智能技术的不断发展,以模糊系统、神经网络为代表的智能产物显示出对复杂非线性系统强大的处理能力,一系列基于智能控制理论及方法的控制系统被不断提出和改进,在对复杂对象的控制问题上取得了重大的突破和丰硕的成果。然而,由于各种智能产物的基础理论发展仍不成熟,在应用各种智能控制方法时存在许多值得改进的地方。本论文拟针对基于智能方法的先进控制系统设计提出若干新的参考方法和改进应用方法,具体工作包括以下内容:1.对智能控制理论的背景及发展状况进行了综述,评述了智能控制领域的主要研究方法和获得的成果,阐述了基于智能方法的控制系统综合设计研究的意义和工程实用价值。2.提出一类以模糊神经网络和PID神经网络组成的模糊神经PID网络;提出一种基于混沌优化机制的粒子群优化算法,设计了混沌优化与粒子群结合的两步方案。将上述方法用于控制系统设计,具体构成为:模糊神经PID网络用作控制器,优化策略为带混沌机制的粒子群算法离线优化和误差反传算法在线调整相结合的方法;被控对象为确定性典型非线性和惯性时滞对象。3.提出一种基于最小二乘支持向量机建模的自适应智能PID控制系统。控制系统具体构成:控制器及其优化算法采用模糊神经PID网络和改进粒子群算法的方案;引入最小二乘支持向量机用于离线建模,将控制系统拓展到能处理具有未知特性的不确定对象的控制问题。4.提出一种基于改进蚁群算法优化的大时滞对象神经网络控制系统。控制系统具体构成:控制器采用模糊神经PID网络,其离线优化采用一种改进的蚁群优化算法,在线时采用误差反传算法调整;利用最小二乘支持向量机辨识来获取系统下一离散时间步的预估值,对不确定大时滞对象进行离线辨识和在线辨识来处理时滞和不确定性问题。对空调房间对象进行了控制仿真。同时,设计了基于径向基函数神经网络的空调系统模型参考自适应控制系统,给出了前向型神经网络控制系统设计的一般性方案。5.针对航空发动机对象,提出一种综合模糊推理、神经网络自适应和PID控制各自优点的控制系统。控制系统具体构成:模糊神经PID网络用作控制器,其参数优化策略采用改进蚁群算法离线优化和误差反传在线调整的方法;最小二乘支持向量机用于系统的离线和在线辨识,其参数优化选取采用交叉验证的方法。对某型航空发动机设计点处的线性和非线性模型进行了控制仿真。6.针对航空发动机加速过程的控制问题,通过结合多种智能方法,提出了一种基于分类转换策略的控制系统。控制系统具体构成:模糊神经PID网络用作控制器,提出一种改进的量子粒子群算法离线优化其参数;利用标称模型将加速过程中发动机大范围不确定模型划分为若干小偏差不确定模型,作为未知控制对象;离线时利用最小二乘支持向量机结合主成分分析方法对小偏差模型进行分类和辨识训练,在线时根据系统实时数据利用分类器自动选择相应的小偏差模型,同时利用误差反传算法实时调整控制器参数跟踪期望信号;分类器和辨识器参数分别采用交叉验证和量子粒子群算法优化选取。基于模式识别思想和智能神经网络控制实现了一种新颖的依据系统信息实时选择对象模型的非线性PID控制策略。对某型航空发动机的加速过程进行了控制仿真。7.研究一类系统参数在很大范围内变化的不确定对象,为克服传统鲁棒控制方法的保守设计缺陷并进一步改善系统的性能,提出一种分类转换控制策略:在已知系统参数变化上下界前提下,基于类似分段线性化的思想,将系统进行分割;对于分割后的多个小偏差范围模型,利用最小二乘支持向量机结合主成分分析方法进行分类;对每类模型分别设计滑模控制器,并利用一种改进量子粒子群优化算法离线优化构造近似最佳切换函数,同时利用径向基函数神经网络结合误差反传算法在线调整切换项增益的方法降低系统的抖振;在线时根据系统实时数据利用分类器自动选择相应的小偏差模型和滑模控制器,完成相应的控制作用;为提高最小二乘支持向量机的分类及泛化性能,利用改进量子粒子群算法优化其惩罚因子和核参数。基于以上策略和优化配置,对控制系统进行了设计与仿真。8.针对以模糊神经自适应方法为核心的未知非线性系统控制问题,以常规静态模糊神经网络控制结构为基础,分别就控制器、辨识器、优化算法三个方面展开研究。以模糊神经PID网络作为控制器,最小二乘支持向量机为辨识器,利用改进量子粒子群算法离线优化控制器参数和改进粒子群算法优化辨识器的相关参数,最后通过对系统的稳定性分析将控制系统逐步完善,完成对基于模糊神经网络方法的自适应控制系统中各个环节的改进。对某热交换非线性对象进行了控制仿真。最后对论文的主要工作进行了概括性的总结,阐述了所获得的一般性结论。列出了论文工作的主要创新之处,对后续的研究工作进行了展望。
黄永民[9]2008年在《无刷双馈电机直接转矩控制研究及应用》文中认为无刷双馈电机是一种新型电机,可以实现异步、同步、双馈等多种运行方式。它既可以作为电动机运行于交流调速系统中,也可作为发电机运行于变速恒频恒压发电系统中,由于该种电机具有变频器(励磁装置)容量小,功率因数可控,四象限无级调速,无刷化运行等特点,因而在风机和泵类机械的节能调速系统及变速恒频的水力和风力发电系统中具有广阔的应用前景。根据转子结构的不同,无刷双馈电机主要分为磁阻式和鼠笼式两种类型,本文以无刷双馈磁阻电机(BDFRM)为主要研究对象。论文从无刷双馈电机的气隙磁场出发,系统地分析了无刷双馈电机的运行原理和定转子基本结构,并推导了电机在转子速d-q-0旋转坐标系下的动态方程,利用该动态方程又分别研究了电机在同步、异步和双馈状态下的动态特性。基于仿真结果的分析表明,该种电机在三种运行方式下均具有优良的特性。借助MATLAB/SimuLink工具,本文搭建了电机的常规直接转矩控制(DTC)模型,并深入分析了此种控制策略的优缺点,相关的仿真试验给出了与理论分析一致的仿真结果,从而证明了模型的正确性。针对常规直接转矩控制的缺点,本文提出利用智能控制的方法来改善转矩、磁链的滞环控制,从而达到提高电机的动态性能。论文首先利用模糊控制建立电机的逆变器开关表;然后针对模糊隶属函数的参数和模糊规则表利用遗传算法进行优化。遗传算法是一种优良的智能算法,在函数优化方面具有其他算法无可比拟的优点,但其本身也存在着不足,例如:早熟现象,局部搜速效率低等,在深入分析其缺陷的的基础上,本文提出了混沌免疫遗传算法。利用免疫算法的浓度调节机制改善遗传算法的早熟现象;利用混沌算法的随机性、遍历性和规律性提高遗传算法的局部搜索能力,以使其更快的收敛到最优点。最后,论文搭建了无刷双馈电机的智能控制仿真模型,利用仿真模型验证了上述算法的有效性和对电机性能的极大改善。本文的最后介绍了无刷双馈电机在风力发电方面的应用,相信论文所完成的工作,对直接转矩控制策略在风电方面的实用化具有重要的参考价值。
代敏敏[10]2010年在《混沌神经网络的研究及其应用》文中研究表明人工神经网络是基于对人脑组织结构、活动机制的初步认识提出的一种新型信息处理体系。通过模仿脑神经系统的组织结构以及某些活动机理,人工神经网络可呈现出人脑的许多特征,并具有人脑的一些基本功能。近年来,人们发现神经系统中存在着许多不规则的混沌现象,所以对于混沌神经网络(CNN)的研究成了摆在人们面前的一个新课题。本文以混沌神经网络为主要研究对象,并应用于典型组合优化问题求解和宽带匹配网络设计之中。本文的研究内容主要分为两大部分,一是混沌动力学、经典Hopfield神经网络及混沌神经网络的理论研究;二是混沌神经网络的应用研究。具体包括以下几部分:(1)系统的介绍了混沌动力学的基本理论,给出了混沌的基本定义、基本术语和基本特征,以典型混沌映射——Logistic映射为例,详细分析了Lyapunov指数和混沌状态的关系,并用经典函数验证了基本混沌算法的有效性。(2)总结了几种混沌神经网络模型,对其中的暂态混沌神经网络(TCNN)模型进行了改进,并用于复杂非线性函数的仿真试验,将仿真结果与经典Hopfield神经网络算法仿真结果进行比较,证明了本文改进后的暂态混沌神经网络是有效的。(3)推导了Hopfield神经网络求解旅行商问题(TSP)时的能量函数,给出了求解TSP问题的Hopfield神经网络方法,并将Hopfield神经网络和暂态混沌神经网络两种算法同时用于10城市的TSP问题求解中,仿真结果证明了暂态混沌神经网络方法在求解TSP问题中的优越性。(4)介绍了宽带匹配理论知识的发展过程,并分析了计算机辅助方法中的实频法。提出了基于暂态混沌神经网络的宽带匹配设计,结合实际天线子给出了目标函数,并对其进行优化,由优化结果综合出了该天线的匹配网络,仿真曲线说明了本文所设计优化的匹配网络是有效的。
参考文献：
[1]. 混沌控制算法和基于混沌思维的优化算法及应用研究[D]. 刘兴伟. 西安理工大学. 2000
[2]. 混沌优化技术及其在模糊控制系统中的应用研究[D]. 邹恩. 中南大学. 2005
[3]. 混沌理论及其在信息安全和优化中的应用研究[D]. 顾勤龙. 浙江工业大学. 2003
[4]. 序列优化与可靠性评定方法的收敛控制[D]. 张璐璐. 大连理工大学. 2010
[5]. 基于混沌控制的多目标不确定环境下移动机器人路径规划[C]. 李贻斌, 李彩虹, 宋锐, 刘鲁源, 王睿. 第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集. 2005
[6]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2003
[7]. 面向机构构型设计的进化设计原理和方法的研究[D]. 李洪杰. 华中科技大学. 2004
[8]. 基于若干智能方法的先进控制系统综合设计研究[D]. 赵俊. 西安电子科技大学. 2008
[9]. 无刷双馈电机直接转矩控制研究及应用[D]. 黄永民. 汕头大学. 2008
[10]. 混沌神经网络的研究及其应用[D]. 代敏敏. 太原理工大学. 2010
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