本文研究了一类由T-S模糊模型描述的非线性系统的有限时间耗散控制问题。在控制系统理论中,T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型是一种用来表示非线性系统动态行为的方法,它通过模糊推理将非线性系统近似为一系列线性子系统的加权组合。这种模型特别适用于那些动态变化复杂,无法用单一模型精确描述的系统。 本文基于Lyapunov函数和有限时间理论,研究了该类非线性系统的有限时间有界性(finite-time boundedness)问题和耗散控制问题,并提出了系统有限时间有界性的充分条件以及设计控制器的方法。通过建立生物经济系统的T-S模糊模型,并设计相应的控制器,本文旨在抑制干扰并消除系统中的奇异性诱导分叉现象。同时,实现了系统的有限时间有界性,保证了在固定有限时间区间内系统的状态响应被控制在理想区域内。 文中提到的关键字包括“有限时间有界性(Finite-time Boundedness)”、“耗散控制(Dissipative Control)”、“T-S模糊模型(T-S Fuzzy Model)”和“奇异性诱导分叉(Singularity-induced Bifurcation)”。有限时间有界性是指系统状态在有限时间内满足一定界限要求的性质。耗散控制是系统稳定性研究中的一个重要领域,主要关注系统能量函数的存在性,确保系统能量的损失始终非负。 文章首先介绍了有限时间稳定性的概念,这是描述系统瞬态性能的重要指标,意味着在固定的时间区间内,系统的状态响应被限制在理想区域。自Weiss提出有限时间稳定性概念以来,人们在此领域取得了一些重要成果。例如,Amato等人研究了线性系统的有限时间控制问题,June Feng等人将有限时间问题从线性系统推广到了奇异系统,并通过引入状态控制系统的满秩变换解决了奇异系统的有限时间控制问题。Jiarong Liang等人研究了具有足够不确定性的奇异系统有限时间H∞控制问题,并给出控制器存在的条件。Baoyan Zhu等人研究了带有时间延迟的非线性系统的有限时间H∞控制问题,提出了非奇异矩阵的创新结构并给出了控制器存在性的充分条件。 耗散理论在系统稳定性研究中占有举足轻重的地位。耗散的本质在于系统存在一个非负的能量函数,使得系统的能量损失总是非负的。这一理论对于系统稳定性分析和设计控制器具有重要意义。 文章还提到了奇异性诱导分叉的概念,这是一种在系统中由于参数变化导致的分叉现象,它可能导致系统行为的剧烈变化,影响系统稳定性和性能。为了应对这种现象,文章设计了特定的控制器来抑制干扰和消除系统中由奇异性引起的分叉。 文章通过一个实例展示了所提方法的有效性和实用性,验证了在实际系统中运用所提策略进行有限时间耗散控制的可行性和可靠性。这为解决实际系统中遇到的复杂控制问题提供了理论基础和实践指导。
2026-03-09 23:41:27 111KB 研究论文
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在控制系统领域,处理具有时变时滞的系统是十分关键的课题,尤其是那些在实际工程应用中频繁出现的。时滞在控制系统中往往会引起系统的不稳定性和性能下降。因此,研究具有时间延迟系统的稳定性和综合方法在过去几年内一直是控制社区最热门的研究领域之一。 T-S模糊时间延迟模型由于其有效性,已成为研究非线性时间延迟系统的重要工具。T-S模型通过一组局部模型和它们在操作空间中的权重函数来表示复杂的非线性动态系统。学者们已经开发出多种分析和综合方法来处理T-S模糊时间延迟系统。 本文研究的主要内容是针对具有多个时变时滞的T-S模糊系统进行ℓ2-ℓ∞滤波器设计。文中首先通过Lyapunov-Krasovskii泛函方法和自由权矩阵方法提出了一个依赖于延迟的充分条件,来满足滤波误差系统的稳定性以及预定的ℓ2-ℓ∞性能要求。基于此条件,本文进一步发展了针对T-S模糊多时变时滞系统的全阶和降阶延迟依赖型ℓ2-ℓ∞滤波器设计方案,这些方案都是以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出的。文章通过一个具体示例验证了这些结果的有效性。 此项研究工作通过精确的数学处理和理论推导,对存在时间延迟的控制系统进行了深入分析,并提供了有效的滤波器设计方法。这样的滤波器设计能够保证系统的稳定性,并将受到干扰的影响降低到可接受的范围内,也就是满足了ℓ2-ℓ∞性能标准。 本文在介绍部分指出,时间延迟在现实世界的许多工程领域中频繁出现,通常是不稳定性的根源。因此,时间延迟系统的稳定性分析和综合成为了控制领域中最热门的研究方向之一。为了研究非线性时间延迟系统,学者们考虑了Takagi-Sugeno (T-S)模糊时间延迟模型,这是一种有效的表示方法,而且在过去几年中,针对T-S模糊时间延迟系统的分析和综合方法已经有了很多发展。 全篇论文采用了Lyapunov-Krasovskii泛函方法和自由权矩阵方法来构建了依赖于延迟的充分条件,进而提出了全阶和降阶滤波器设计方案,这些设计都依赖于时间延迟并且是通过线性矩阵不等式技术来实现的。这种设计方法可以有效地降低系统对干扰的敏感性,确保系统的鲁棒性。对于工程实践而言,这为设计稳定且高效的控制系统提供了有力的理论依据和实际工具。 通过对控制系统中的时变时滞问题的深入探讨,并结合T-S模糊模型的滤波器设计方法,文章展示了如何在一个开放和动态的系统中实现有效控制。此外,研究者们对于该滤波器的设计流程和设计参数的选取,以及最终实现的滤波性能都有了充分的说明和验证。这对于现代控制系统设计而言,是一种重要且具有前瞻性的研究进展。 本文作者还提供了实际案例,通过具体的示例来说明所提出理论和方法的有效性,证明了这种滤波器设计方法在实际工程应用中的可行性和优势,为相关领域的研究人员和工程技术人员提供了重要的参考和启示。
2026-03-09 23:40:48 796KB 研究论文
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在当前信息技术领域中,不确定区间时滞TS模糊系统的研究与开发是热点话题之一。TS模糊系统,即Takagi-Sugeno模糊系统,是一种智能控制方法,通常用于处理具有不确定性和时变特性的复杂系统建模与控制问题。H∞滤波是一种常用于控制理论的鲁棒滤波技术,旨在优化对干扰和噪声的抑制,以实现系统性能的最优化。 本文研究的“不确定区间时滞TS模糊系统的鲁棒非脆弱H∞滤波”主要关注于如何设计一种滤波器,以便在不确定性和时变时滞存在的条件下,保证滤波系统的H∞性能。所谓“非脆弱”,意味着所设计的滤波器能在一定范围内抵抗模型的不确定性和执行元件的不确定性(如增益扰动)。 文章提出了“一种新的时滞划分方法”,该方法通过对时滞进行分解,充分考虑了时滞状态变量的上下界信息,从而获得更精确的滤波器稳定性条件。这些稳定性条件是基于直接的Lyapunov方法以及适当的可变Lyapunov-Krasovskii泛函选择和在推导过程中对某些积分项的上界进行更严格的估计。 在数学上,线性矩阵不等式(LMIs)用于表达和解决问题,它们是一组使得矩阵不等式成立的条件,广泛应用于控制理论,特别是在系统稳定性分析和鲁棒控制设计中。在本文中,作者建立了一种滤波器存在的充分条件,并以LMIs的形式给出,这有助于简化问题求解过程。 文章进一步通过若干数值示例验证了所提出方法的有效性和相对于现有方法的优越性,这表明新方法在减少保守性方面具有潜力。这些示例展示了新提出的鲁棒非脆弱H∞滤波方案在实际应用中的优势。 模糊控制与H∞滤波的结合是一种先进控制策略,尤其适用于处理不确定性和复杂动态系统的控制问题。H∞滤波技术通过优化一个性能指标,即H∞范数,来设计滤波器,使得在最坏情况下干扰的影响被抑制到最小。在控制过程中,TS模糊模型能够将复杂的非线性系统转换为一组线性子系统,通过模糊规则来描述它们之间的动态特性,从而利用线性控制理论和方法来设计控制器或滤波器。 本文的研究成果对于推动模糊控制理论在不确定和时变时滞系统中的应用具有重要意义。它为学者们提供了一个新的视角来处理模糊系统的鲁棒性问题,并为工程师在设计相关控制系统时提供了理论依据和方法指导。此外,文章强调了Lyapunov方法和Lyapunov-Krasovskii泛函在时滞系统的稳定性分析和控制设计中的核心作用,对于系统工程和信号处理领域的研究者来说,这些内容都是宝贵的资源。通过建立和解决LMIs,本文还展示了在控制系统领域数学工具的强大应用,尤其是在系统性能保证和鲁棒性分析方面。
2026-03-09 23:39:28 2.17MB 研究论文
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本文主要研究了时滞非线性系统的H(无穷)滤波器设计问题,采用了Takagi–Sugeno(T–S)模糊模型方法。文章提出了一种基于线性矩阵不等式(LMIs)的时滞依赖性设计方法,这是本文的主要贡献。所采用的主要技术是自由加权矩阵方法与矩阵解耦方法的结合。此外,本文还给出了速率独立情况、时滞独立情况以及无时滞情况的结果作为简要推论,并通过一个示例来展示所提方法的有效性。 对非线性滤波的重要性进行了介绍。在信号处理领域,非线性滤波在理论和实际应用上均具有重要地位,吸引了众多研究者的关注。针对滤波器设计,特别是保证干扰(噪声信号)至估计误差的增益在给定水平以内的估算器设计,一直是研究的热点。这些设计对未建模动态和系统不确定性具有鲁棒性。与常规的卡尔曼滤波方法相比,这种方法是一个良好的补充。对于线性时延/无时延系统,基于线性矩阵不等式(LMI)方法的滤波器设计已经取得了丰富的成果。然而,对于非线性系统,尤其是复杂非线性系统,滤波器设计普遍缺乏共同的技术方法。 T–S模糊模型是上个世纪末被提出并被广泛应用于控制领域的一种方法,已经开发出了多种技术用于分析和综合T–S模糊系统。这种模型对于逼近复杂的非线性系统是有效的。最近有研究提出,通过模糊系统的描述,能够逼近动态系统的行为。 文章所提出的滤波器设计方法,使得原本难以解决的问题可以得到有效的解决。利用自由加权矩阵方法,可以确保从干扰到估计误差的增益保持在允许的范围内,并且还可以保证系统对未建模动态和不确定性有良好的鲁棒性。矩阵解耦方法的引入,使得滤波器设计更为灵活和有效。通过这些方法,可以在不同的系统情况下获得滤波器设计的结果,包括时滞独立情况、无时滞情况以及速率独立情况,这些结果都可以作为简单的推论来使用。 在给出的示例中,详细说明了如何应用所提出的设计方法,并证明了该方法的有效性。这表明,在设计具有时间延迟的非线性系统的滤波器时,采用T–S模糊模型方法是一种有效且可行的技术路径。 文章的发表在学术界引起了广泛关注,许多研究者利用这些成果进一步探讨和推广了相关理论和技术。对于工程师和研究人员而言,这篇文章不仅提供了理论上的支持,也提供了实际应用的指导。T–S模糊模型方法的发展为处理复杂的非线性系统提供了新的思路和工具,有助于解决以往难以克服的困难,推动了相关领域的技术进步。
2026-03-09 23:36:32 469KB 研究论文
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高光谱成像技术是一种先进的成像技术,它通过获取场景中每个像素点的连续波段光谱信息,可以用于识别和分析物质成分。由于高光谱数据具有极高的维度和丰富的光谱信息,因此在实时监测、环境检测、遥感探测等领域具有广泛的应用。但同时,高光谱数据也面临着存储量大、数据处理复杂度高等问题,这给实时处理和异常目标检测带来了挑战。 为了解决上述问题,本研究提出了一种基于滑动阵列的高光谱图像非因果实时异常检测方法RXD。该方法通过滑动阵列窗口逐像元接收数据,利用滑动的窗口确定局部背景像元,从而实现对中心像元的异常检测。与传统的异常目标检测方法相比,本方法不仅提高了检测性能和运行效率,还能在较低的时间复杂度下完成处理过程,这对于需要实时处理海量高光谱数据的应用场景而言至关重要。 在算法的具体实现上,研究利用了Woodbury引理,这是一种数学工具,能够将求解大矩阵逆的运算转化为向量乘法和矩阵加减法的运算。在高光谱图像处理中,利用该引理可以极大地简化协方差矩阵的逆运算过程,从而加快处理速度。该方法在逐像元接收数据的同时,通过滑动阵列窗口中心像元,完成异常检测任务。 文章中提到的实验包括对模拟和真实世界高光谱图像的检测,结果显示,所提出的基于滑动阵列的RXD检测方法,无论在检测性能还是运行效率上,都较现有的实时检测方法有所提升。此外,与非实时检测方法相比,该方法的时间复杂度更低,可以在满足实时处理要求的同时,降低运算量和存储空间的需求。 关键词中提到的“高光谱异常目标检测”、“实时算法”、“递归计算”、“协方差矩阵”和“滑动阵列”都是该研究的关键技术点。高光谱异常目标检测是研究的核心目的,实时算法强调了该方法对时间要求的严格性,“递归计算”说明了算法在处理过程中对前一状态信息的利用,“协方差矩阵”是处理高光谱数据时必须面对的数学对象,而“滑动阵列”则是提出方法中实现数据逐像元接收和局部背景确定的关键技术手段。 中图分类号“TP391”表明了该论文的研究领域是图像处理和计算机视觉,文献标识码“A”通常用于标记原创性的学术论文。文章编号则提供了检索该文章的方式。 通过本研究,我们可以看到,随着图像处理技术的快速发展,实时性、准确性、低存储空间和低运算量成为高光谱图像处理领域内亟待解决的重要问题。本研究提出的基于滑动阵列的RXD检测方法为高光谱图像处理技术提供了新的解决方案,不仅具有理论价值,更具有实际应用潜力。
2026-03-09 16:18:52 4.22MB 研究论文
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高光谱图像的基于随机选择的自适应显着性加权RXD异常检测
2026-03-09 16:10:38 2.5MB 研究论文
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研究论文提出的是一种基于导频符号的多普勒频移和多普勒速率估计算法。为确保读者理解,我们首先需要了解几个关键概念:多普勒频移、多普勒速率、导频符号、载波同步、信噪比(SNR)、Cramer-Rao下界(CRLB)、最大似然准则(ML)、最大似然算法以及近香农限信道编码。 多普勒频移是由于发射源(如卫星)与接收器之间的相对运动造成的频率变化现象。在通信系统中,特别是在移动卫星通信系统中,卫星和接收器的相对运动会导致接收到的信号频率与发送信号频率不一致,这就是多普勒频移。多普勒速率则是指多普勒频移随时间变化的速率。 导频符号是已知的、在数据传输的特定时间或频率位置上插入的信号模式,用于帮助接收器同步或估计信道特性。 载波同步是指在接收端恢复与发送信号相同的载波频率和相位的过程,这是数字通信系统中的一个关键步骤,尤其是在低信噪比(SNR)环境下。 Cramer-Rao下界(CRLB)是统计学中的一个概念,用于表示估计量的可达到的最佳性能下限。 最大似然(ML)准则是一种统计方法,用于从一系列可能的数据值中确定具有最大似然性的模型参数,或者说,是在已知一些观测数据的条件下,推断最有可能产生这些数据的参数值的方法。 最大似然算法是一种寻找参数,使得观测数据出现概率最大的算法。由于涉及到概率密度函数的求解和对数运算,它的计算复杂度相对较高。 近香农限信道编码是指编码方法接近香农定理规定的极限,即在给定的信道条件下,达到了极限传输速率而不出现错误。在现代通信系统中,为了提高频谱效率,经常会使用这种近似达到信道容量极限的编码技术。 论文指出,在低信噪比环境下实现卫星移动通信系统的快速载波同步,提出了一个基于导频符号的多普勒频移和多普勒速率联合估计算法。该算法通过选择有限的多普勒速率测试值,并利用现有的低复杂度频率估计算法计算出几个多普勒频移和多普勒速率的组合,最终根据最大似然准则得到最终的估计结果。 研究结果表明,该算法的信噪比阈值较低,并且其估计性能接近于CRLB。此外,该算法的计算复杂度远低于最大似然算法,因此非常适于实际应用。由于在低SNR环境下卫星移动通信系统的通信质量受到影响,因此为了正确接收数据,接收端必须能够快速且准确地估计和补偿多普勒频移和多普勒速率。论文还提到了文献[1]和文献[2],分别提出了不同的算法,但这些算法都有其复杂度高的缺点。 该研究论文提出的算法为在卫星移动通信系统中,尤其是在采用近香农限信道编码的低SNR环境下,快速准确地完成载波同步提供了一种可行的解决方案。该算法不仅有助于提高估计性能,还降低了计算复杂度,适合实际应用需求。
2026-03-04 18:00:43 286KB 研究论文
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大多数国家都采用了电子投票系统,以防止篡改选票。 当前投票系统的基础设施不透明,很容易受到政治权力和腐败的操纵。 为避免这种情况,本文提出了一种基于算法模型的电子投票系统方案,该方案采用区块链技术来防止选票被篡改。 块的数量将定义方案的安全强度。 该方案还将减少选民在选举中面临的复杂性和麻烦。 每一票都是宝贵的,必须得到保证。 实施此方案可以确保每次投票的安全性。 为了改善未来的投票方式,这种基于模型的方法将在人,政府和国家之间建立更好的相互关系。
2026-01-20 15:47:55 815KB Electronic voting Vote Blockchain
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悬浮物质量浓度是黄河口海域重要的水质和水环境监测参数之一,直接影响着水面以下光场的分布!进而影响水体的初级生产力和水域生态环境。本文基于2011年6-7月和11-12月共计89组现场实测悬浮物质量浓度和光谱数据!分析了黄河口及其附近海域不同悬浮物质量浓度的水体光谱特征,尝试利用多种波段组合建立悬浮物质量浓度遥感反演算法。结果表明865nm波段与波段比655nm/560nm组合形式算法反演结果最优!算法相关系数R2为0.95,平均相对误差为25.65%。将算法应用于2014-2016年共7景Landsat 8 OLI遥感影像!分析了不同年份黄河口悬浮物质量浓度的时空分布特征!黄河口海域悬浮物质量浓度分布总体呈现近岸高!离岸低的特点!不同时期悬浮物质量浓度量值上有显著变化。.
2026-01-18 15:33:57 4.13MB 研究论文
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心电图(ECG)是检测心脏问题的最重要工具之一。 直到今天,大多数心电图记录都可以纸质形式获得。 手动评估ECG纸质记录可能既困难又耗时。 如果我们将此类纸质ECG记录数字化,则可以进行自动诊断和分析。 这项工作旨在将ECG纸质记录转换为一维信号,并使用深度学习对心脏相关问题进行准确诊断。 基于深度学习的二值化的准确性为97%。 此类数字化纸质ECG记录的进一步基于深度学习的诊断方法的准确性为94.4%。 这些数字化的ECG信号也可用于各种研究组织,因为可以从保存的纸质ECG记录中确定和诊断心脏问题的趋势。
2025-12-17 18:05:21 1.52MB
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