山东大学学报 (工学版)

基于反推方法的自适应内模原理的多输入多输出系统控制

周靖,温长云

2007, 37(5): 1-10 . doi:

摘要 ( 876 )

PDF (225KB) ( 1488 )

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研究了一类有未知扰动的多输入多输出系统的自适应输出反馈控制. 除控制系数的符号已知外，不需要其它未知参数的任何信息.通过综合应用反推、调节函数、SDU分解和估计参数,得到了控制器的设计. 所设计的控制器能够确保全局一致最终有界性.

一类随机非线性时变滞系统的输出反馈自适应控制

高庆争,陈传祥,解学军

2007, 37(5): 11-18 . doi:

摘要 ( 691 )

PDF (292KB) ( 1624 )

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针对随机噪声具有未知协方差的一类随机非线性时变滞系统,研究了输出反馈自适应控制问题.利用反推设计技术,构造性的给出了一个基于观测器的控制器和仅与输出相关的自适应律,保证了闭环系统是概率意义下全局渐近稳定的,所设计的观测器和自适应控制器是不依赖于时滞的.仿真例子验证了该控制方案的有效性.

基于混沌同步与自适应控制的神经元模型参数估计

邓斌,王江

2007, 37(5): 19-23 . doi:

摘要 ( 752 )

PDF (231KB) ( 1885 )

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提出一种基于混沌同步和自适应控制的方法，从神经元的动作电位序列估计神经元模型的所有参数.研究了系统参数扰动对参数估计的影响，得到测量噪声强度与参数估计精度的关系.数值仿真表明该方法能很好跟随参数的扰动.随着测量噪声强度增加，参数估计精度越低.

状态带时滞的非线性系统的观测器设计

刘庆荣,张承慧,张宪福

2007, 37(5): 24-28 . doi:

摘要 ( 845 )

PDF (223KB) ( 1849 )

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针对一类满足Lipschitz条件的下三角非线性时滞系统,提出了一种新颖而且简便的状态观测器的设计方法.通过构造适当的Lyapunov-kresovskii 泛函(LKF)和求解线性矩阵不等式(LMI),给出了使得误差动态系统渐近趋于零的非线性时滞系统的状态观测器.最后用例子说明了这种构造性方法的简便实用性.

基于瓶颈分析的邮政速递网络的优化

宋青,李晓磊,张承进

2007, 37(5): 29-33 . doi:

摘要 ( 747 )

PDF (291KB) ( 1958 )

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从速递网的构建目标、问题范围、时限及频次规定、车辆因素、运行成本、经转次数上限、时限达标率等方面对邮政速递问题进行了系统地分析，对运用最小时限邮路搜索算法构建的网络进行瓶颈分析，以获取满足规定时限标准的邮政速递网络的最优实现.实验仿真结果表明该网络构建方法具有实用性好、通用性强等特点，结论对邮政企业制定邮件发运计划及调整邮路等提供了良好的决策支持.

一类2维不确定非线性系统自适应输出反馈镇定

孙宗耀,刘允刚

2007, 37(5): 34-39 . doi:

摘要 ( 998 )

PDF (263KB) ( 1704 )

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为了解决一类不确定非线性系统输出反馈镇定问题，首先构造了合适的状态观测器,进而基于增加幂次积分方法和自适应技术,给出了设计光滑自适应输出反馈控制器的新方法.主要理论结果表明:所设计的控制器不仅保证闭环系统的所有状态均是有界的,而且原系统的状态和观测器的状态渐近收敛到零.

非线性系统的 H_∞部分状态观测器设计

贾秀芹,刘允刚

2007, 37(5): 40-46 . doi:

摘要 ( 843 )

PDF (272KB) ( 2116 )

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针对一类具有干扰的非线性系统的鲁棒部分状态观测器,设计了新的能够重构有L₂(即平方可积) 干扰非线性系统部分状态的H_∞状态观测器.首先, 给出了部分状态观测器设计矩阵应满足的约束条件和具体的表达形式. 进而通过对观测误差动态的分析, 研究了观测误差对L2干扰的衰减性问题, 并基于LMI技术给出了H_∞部分状态观测器存在的充分条件.理论分析指出,当干扰为零时,所设计的观测器可渐近重构待估状态;当干扰不为零时,观测器误差具有对L₂干扰的衰减性. 最后,仿真算例验证了本文理论结果的正确性.

一类非线性不确定时滞系统的模糊跟踪控制

方炜, , 姜长生, , 钱承山

2007, 37(5): 47-52 . doi:

摘要 ( 755 )

PDF (274KB) ( 1875 )

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考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下，一类非线性不确定时变时滞系统的H_∞跟踪控制的设计问题.首先利用T-S时滞模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模，在不确定性满足增益有界条件下，通过LMI(Linear Matrix Inequalities)方法的计算，即可得到基于模糊模型的模糊H_∞跟踪控制律.基于Lyapunov稳定原理，证明了在此控制律作用下，不仅保证了闭环系统稳定，而且满足H_∞跟踪性能指标.最后利用提出的控制方案设计了空天飞行器高超声速飞行纵向通道的控制系统，并进行了仿真验证.仿真结果表明了控制方案的有效性.

家庭服务机器人智能空间技术研究与进展

田国会,李晓磊,赵守鹏,路飞

2007, 37(5): 53-59 . doi:

摘要 ( 1308 )

PDF (366KB) ( 4357 )

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智能空间技术是一个刚刚兴起的前沿课题.应用于家庭服务机器人的智能空间技术，就是把感知器件、执行器件分布地安装在空间中相应的位置，实现对空间内部人和物的全面感知，从而通过执行器实现相应的服务任务；同时能够为机器人提供更加完备的环境信息，使得机器人本身可以降低对于本体携带感知器件的要求，能够“轻装上阵”，在未知或半未知的动态环境中实现更加快捷、准确、稳定的家庭服务工作.系统总结了智能空间技术的发展现状，并详细介绍了应用于家庭服务机器人的智能空间的构成、特点及其主要研究内容，对其所涉及的相关技术进行了介绍，最后给出了家庭服务机器人智能空间技术研究的新方向.

移动机器人动态避障算法

李彩虹,李贻斌,范晨

2007, 37(5): 60-64 . doi:

摘要 ( 1669 )

PDF (298KB) ( 5006 )

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把滚动规划和径向基函数神经网络（RBFNN）预测相结合，提出一种动态不确定环境下移动机器人局部路径规划过程中，针对动态障碍物的新的混合避障算法.利用摄像镜头采集动态障碍物的移动轨迹，提取形心序列，利用RBFNN建立预测模型.在移动机器人实时规划时，根据当前位置在超声波传感器的扫描范围内建立滚动窗口.当检测到动态障碍物进入滚动窗口以后，才开始进行预测计算.根据动态障碍物相邻时刻的三个时间序列值，来预测障碍物下一时刻的运动轨迹，从而把动态障碍物的避障问题转化为瞬时静态障碍物的避障问题，实现实时规划.这种算法能够提高动态避障的安全性和规划的实时性.仿真结果证明了算法是可行、高效的.

精密加工中圆柱度在机检测关键技术

贝广霞,楼佩煌,叶文华,王晓梅

2007, 37(5): 65-67 . doi:

摘要 ( 816 )

PDF (255KB) ( 1658 )

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为了保证零件加工精度和提高生产率，在数控加工中心中采用触发式零件检测测头对被加工件的圆柱面进行在机检测，并利用数据读取程序从数控系统内部提取被检测点坐标信息，在计算机内部完成圆柱度误差的计算，克服了零件检测测头自带宏程序无法对圆柱等被测特征进行误差运算的局限性；并且检测数据存储于计算机内，不再受数控系统内存小及运算速度慢的限制.该在机检测圆柱度方法在数控镗铣床DPH50上进行了验证并与三坐标测量机的检测结果进行对比，验证结果良好，已经应用于某研究所关键零件的圆柱度误差检测中.

稳定相容节点积分无网格法动力学分析

黄乐建,王建明

2007, 37(5): 68-72 . doi:

摘要 ( 880 )

PDF (264KB) ( 2074 )

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利用添加多项式项的(Radial Point Interpolation Method，RPIM)形函数，形成了动力学问题的无网格全局弱形式.生成了伴随于域节点的Voronoi图，利用基于应变光滑稳定方案的稳定相容节点积分得到了改进后的总体刚度矩阵离散化形式，并利用直接法施加位移边界条件.自由振动分析得到了与有限元参考解吻合良好的数值解，受迫振动分析采用了无条件稳定的Newmark法，从而验证了本方法在求解动力学问题所展现的稳定性、精确性及收敛性.

STATCOM自定义建模及动稳态调压分析

叶华,张宁,刘玉田,牛新生

2007, 37(5): 73-77 . doi:

摘要 ( 719 )

PDF (274KB) ( 2103 )

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建立了STATCOM基于功率注入法的稳态模型和基于受控电流源的动态模型，并利用电力系统分析软件提供的用户自定义功能实现了这些模型，用以分析STATCOM在给定条件和控制目标下的动稳态特性.基于建立的模型，对山东电网各STATCOM装设方案进行了仿真分析.结果表明所建立的模型简单有效，STATCOM可以起到较好的动态电压支撑、强补无功和抑制电压跌落的综合效果.

基于非线性控制的异结构混沌同步控制

金鑫,江铭炎

2007, 37(5): 78-82 . doi:

摘要 ( 658 )

PDF (246KB) ( 1783 )

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针对一种新的三维连续自治混沌系统的异结构同步控制进行了研究.基于Lyapunov稳定性理论，设计出一种确保系统渐近同步的非线性控制器；并且在此基础上采用参数自适应控制策略对系统中不确定的参数进行估计.从理论上证明了在系统参数未知或结构不确定时，能够实现新混沌系统和Lorenz混沌系统之间性能良好的异结构混沌同步控制，同时识别出未知参数.数值模拟结果进一步验证了所提方案的有效性.

分布式天线系统中选择合并的衰落统计分析

李政,王晓东,卜智勇

2007, 37(5): 83-88 . doi:

摘要 ( 731 )

PDF (181KB) ( 1151 )

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对于采用选择合并方案的分布式天线系统，当各分集支路经受独立且不等同分布的复合衰落时，分析了系统合并输出包络的平均电平交叉率和平均衰落持续时间，得到这些二阶统计量的精确表达式. 该方法对于任意分集支路数目下的Rayleigh-lognormal，Ricean-lognormal和Nakagami-lognormal三种复合衰落环境均是有效的. 仿真结果验证了所得表达式的正确性.

一种基于P2P的工作流管理系统设计

周晓林,曾广周

2007, 37(5): 89-94 . doi:

摘要 ( 704 )

PDF (300KB) ( 1839 )

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基于客户机/服务器结构的工作流管理系统，其中心化的服务器不仅影响系统性能，而且容易导致单点故障.通过引入P2P（点对点，即通过节点间的直接信息交换来实现计算资源和服务的共享）概念，给出了一种非中心化的工作流管理系统设计方案，系统中的每个节点既是客户端，同时又可以承担数据存储和流程控制的职责.基于JXTA（Juxtapose项目，SUN公司为了支持P2P应用而提供的一个底层开源平台）的实现及就诊工作流应用表明，非中心化工作流管理不仅对环境变化具有良好的适应性，而且可以为工作1流参与者提供更多的自主性.

山东省水资源可持续能力评价

胡乃利,许延生

2007, 37(5): 95-98 . doi:

摘要 ( 799 )

PDF (282KB) ( 1950 )

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论述了区域水资源可持续能力与水资源承载力的关系,在相对隶属度概念和理论的框架下,利用多级模糊识别理论模型和方法对山东省各个地市的水资源可持续利用能力进行了评价,该方法理论严谨,方法简洁,评价结果稳定可靠,应用前景广阔.

填料对接触氧化滤柱去除地下水中铁锰的研究

邱宪锋,张建,宁伟,高宝玉,许春华

2007, 37(5): 99-102 . doi:

摘要 ( 677 )

PDF (232KB) ( 1685 )

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研究了以河砂和锰砂为填料时，接触氧化滤柱对铁锰的去除效果以及反冲洗对去除效果的影响. 结果表明，在滤速为8.3m/h、进水pH值为6.8、溶解氧为1.7mg/L的条件下，河砂填料和锰砂填料滤柱对铁的去除效果分别需要9d和2d即可稳定，出水铁浓度均在0.3mg/L以下；河砂填料和锰砂填料滤柱对锰的去除效果分别需要48d和16d方可稳定，出水锰浓度均在0.1mg/L以下. 反冲洗之后，河砂滤柱对铁和锰的去除能力需要40min和80min才能完全恢复；锰砂滤柱对铁、锰的去除能力需要20min和40min才能完全恢复. 扫描电境对滤膜形态分析表明，成熟的除铁锰滤膜表面呈絮状，反冲洗之后滤料表面仍然附着有絮状滤膜，该絮状滤膜是反冲洗后除铁锰效果能够快速恢复的基础. 实际工程中可以采取价格便宜的河砂取代锰砂，由此可以节省填料投资的90%.

超临界二氧化碳萃取大蒜油

翟国栋,管鑫,潘光民,管从胜,杜爱玲

2007, 37(5): 103-107 . doi:

摘要 ( 765 )

PDF (260KB) ( 1873 )

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采用冷冻干燥和超临界二氧化碳萃取相结合技术萃取大蒜油，通过均匀设计在萃取率和萃取温度、萃取压力、萃取时间、CO₂流量之间建立了理论模型，确定了SC-CO₂2萃取大蒜油的最佳工艺参数：萃取压力25MPa，萃取温度45℃，萃取时间5h，CO₂流量44kg/h，在此条件下萃取率可达1.19%.

铝合金化学镀镍磷合金结构和性能

孙从征,管从胜,秦敬玉,程川

2007, 37(5): 108-112 . doi:

摘要 ( 946 )

PDF (262KB) ( 2973 )

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针对质子交换膜燃料电池双极板的需要，以铝合金为基体材料，采用碱性和酸性双溶液体系化学镀镍磷合金.采用电子探针方法测定了镀层中镍磷含量，X衍射方法研究了热处理对镀层结构的影响，伏安法研究了热处理对镀层耐蚀性的影响.试验结果表明，热处理明显影响镀层的结构和耐蚀性，对于P含量为12.1%（质量）的镍磷合金镀层，经过200～250℃热处理后，晶化不明显但耐蚀等性能明显改善，可以用作质子交换膜燃料电池双极板.

二氧化氯催化氧化处理铬黑T模拟废水的实验

施来顺,董岩岩,李彦彦,李文静

2007, 37(5): 113-117 . doi:

摘要 ( 769 )

PDF (258KB) ( 1991 )

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研究了利用二氧化氯直接氧化和催化氧化处理铬黑T模拟废水，单纯用二氧化氯化学氧化处理COD为2928mg/L的铬黑T废水时，最佳pH值为1.8，二氧化氯投加量为1200mg/L，反应60min，COD去除率为24.1%，BOD₅去除率为21.8%，脱色率为70.0%.在最佳pH值为1.8，经过1200mg/L二氧化氯和0.25g TiO₂催化氧化60min后，COD去除率为33.6%，BOD₅去除率为53.2%，脱色率为75.2%.结果表明，铬黑T经化学氧化和催化氧化后，分子中苯环和萘环被氧化分解为羧酸和苯醌，并进一步分解为无机物，为难降解废水的后续处理创造了条件.

H₂SO₃对X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀行为的影响

郭红,,何晓英

2007, 37(5): 118-122 . doi:

摘要 ( 671 )

PDF (282KB) ( 1726 )

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用静态失重法、动电位扫描法、交流阻抗法结合扫描电镜、X射线能谱分析研究了H₂SO₃对X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀行为的影响. 结果表明，随H₂SO₃浓度的增大， X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀深度逐渐增大，电荷转移电阻依次减小，自腐蚀电流逐渐增大，自腐蚀电位先负移后正移. 当HAc-NaAc缓冲溶液中含有H₂SO₃时，X70钢在活性溶解过程中形成了吸附性中间产物Fe(HSO₃)_ad.

图像边缘检测的小波包分解算法

黄雪菊,郭举修,武颖静

2007, 37(5): 123-126 . doi:

摘要 ( 678 )

PDF (276KB) ( 1758 )

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提出用于图像边缘检测的小波包分解算法.首先对图像的高频子空间进行多层次小波包分解，接着求出各层同一子空间不同方向上系数的差值，然后分层对差值进行阈值化处理，最后依据每层阈值化后的系数，得到不同分辨率下图像的边缘.该算法不需预先对图像进行去噪处理，却能很好地抑制噪声.实验结果表明，该算法既能根据需要分别求出不同尺度下图像的边缘，又能保持图像边缘的完整性和清晰性.

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