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《控制理论与应用》2026年第5期目次速览

已有 407 次阅读 2026-5-22 10:33 |个人分类:刊期目录|系统分类:博客资讯

论文与报告

基于指标和自适应分解的高维多目标进化算法

【作者】

田瑾然, 刘建昌, 张伟, 田家鑫, 刘圆超

【摘要】

针对基于分解的高维多目标进化算法在求解不同类型Pareto前沿的问题时综合性能下降的问题, 本文提出一种基于指标和自适应分解的高维多目标进化算法 (MaOEA-IAD). 首先, 设计一个实时维护的外部档案库来保留有期望个体, 以发现潜在的未开发但有前景的参考向量; 同时, 为了评价个体的收敛性和多样性, 提出一种小生境技术与收敛性指标相结合的综合性能指标I(x); 此外, 为了提升算法处理不同Pareto前沿问题时的综合性能, 提出一种参考向量自适应策略, 并与基于空间划分的精英替代策略相结合, 进一步提升算法在真实Pareto前沿上的分散能力.实验结果表明, 所提算法能够在不同复杂类型的高维多目标优化问题上有效的平衡种群收敛性和多样性, 并具有一定的优越性.

【关键词】

高维多目标优化; 进化算法; Pareto前沿; 自适应分解

【引用格式】

田瑾然, 刘建昌, 张伟, 等. 基于指标和自适应分解的高维多目标进化算法. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 937 – 950

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240307&flag=1

考虑迟滞和传感器测量误差的气动柔顺打磨装置自适应控制

【作者】

吴庆祥, 何春辉, 刁淑贞, 孙宁

【摘要】

气动打磨方式以其较好的柔顺性在航空航天、金属加工等领域得到广泛应用. 然而, 复杂的迟滞非线性使气动柔顺装置的精准打磨力控制充满挑战. 此外, 打磨作业环境温度多变、机械振动等因素极易导致传感器测量误差, 导致系统控制精度降低. 针对上述问题, 本文提出了一种“迟滞建模+自适应控制”的框架, 在提高打磨精度的同时, 实现对传感器测量误差和气动柔顺打磨装置迟滞等问题的有效处理. 具体来说, 首先, 考虑气动柔顺打磨装置迟滞非线性, 分别建立基于不对称Prandtl–Ishlinskii算子和逆乘法结构的迟滞模型和逆模型. 基于此, 提出一种基于动态面的自适应控制方法, 通过引入一阶滤波器避免微分求导导致测量误差放大的问题, 并利用自适应律实现对未知参数的有效处理; 此外, 利用李雅普诺夫分析方法证明了系统的稳定性; 最后, 通过自建气动柔顺打磨装置实验平台验证了所建立迟滞逆模型和所提控制方法的有效性.

【关键词】

气动柔顺打磨; 迟滞建模; 迟滞逆模型; 传感器测量误差; 自适应控制

【引用格式】

吴庆祥, 何春辉, 刁淑贞, 等. 考虑迟滞和传感器测量误差的气动柔顺打磨装置自适应控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 951 – 960

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240391&flag=1

非仿射模型驱动的无尾飞行器轨迹跟踪控制

【作者】

王应洋, 张鹏, 郭庆, 丛继平, 苏茂宇

【摘要】

无尾飞行器(TAV)是未来穿透性制空作战的重要力量. 目前, TAV研究尚处在气动设计与姿态控制阶段, 轨迹跟踪控制研究较少. 本文针对具有模型参数与结构不确定性的TAV轨迹跟踪控制问题进行研究. 由于TAV气动特性复杂, 航迹角微分方程具有很强的非仿射特性, 传统的伪仿射转换方法可能导致控制器失效. 为此, 本文从模型建立、模型转换与控制器设计3方面入手设计适应性强的轨迹跟踪控制器. 首先, 针对平动与转动子系统分别建立面向控制器设计的非仿射与仿射模型. 然后, 通过分析泰勒展式与不等式约束两种方式处理非仿射函数的利弊, 提出一种模型伪仿射转换新方法, 保留模型非仿射特性的同时避免控制律失效. 针对平动子系统, 基于非仿射模型设计滑模控制器; 针对转动子系统, 基于反推法设计非线性动态逆控制器. 最后, 在执行器幅值与带宽受限下, 设计考虑矢量推力的复合控制分配方法. 所设计的控制器不仅能实现稳定的轨迹跟踪控制, 还具有很强的鲁棒性, 仿真结果证明了控制器的有效性.

【关键词】

无尾飞行器; 轨迹跟踪; 非仿射模型; 滑模控制; 非线性动态逆

【引用格式】

王应洋, 张鹏, 郭庆, 等. 非仿射模型驱动的无尾飞行器轨迹跟踪控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 961 – 978

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240490&flag=1

轮询通信下基于隶属函数优化的T-S模糊模型预测控制

【作者】

董钰莹, 黄朕荣, 高晨曦

【摘要】

本文针对通信带宽受限条件下的Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统, 研究基于隶属函数依赖的模型预测控制问题. 首先, 为降低网络负载并提高数据传输可靠性, 采用轮询通信协议优化控制器与执行器之间的数据传输机制; 在此基础上, 结合令牌依赖的二次函数和前件变量空间划分方法, 构建了一种分段切换的T-S模糊模型. 其次, 基于令牌依赖的分段李雅普诺夫函数理论, 设计了隶属函数–令牌联合依赖的终端约束集, 并将其嵌入在线优化问题中以求解反馈增益矩阵. 此外, 通过阶梯隶属函数逼近连续隶属函数, 并引入基于隶属函数形状信息的线性矩阵不等式约束, 在兼顾T-S模糊系统非线性特性与轮询通信协议特点的前提下, 推导出保证系统渐近稳定性与算法递归可行性的充分条件. 最后, 通过仿真实验验证了所提出的轮询通信协议下隶属函数依赖T-S模糊预测控制策略的有效性.

【关键词】

模型预测控制; Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统; 轮询通信协议; 阶梯隶属函数; 隶属函数–令牌联合依赖; 分段李雅普诺夫函数

【引用格式】

董钰莹, 黄朕荣, 高晨曦. 轮询通信下基于隶属函数优化的T-S模糊模型预测控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 979 – 988

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250302&flag=1

条件变分自编码器生成潜在空间特征的模仿学习算法

【作者】

左国玉, 何流远, 吴启飞, 于双悦, 李建更

【摘要】

高维环境下的任务是复杂任务中常见的一种. 该类任务的特点就是任务环境的信息数据和机器人的控制数据中包含很多种类, 具有很高的特征维度. 现有的模仿学习方法因专家示教数据分布复杂, 难以快速学习到较好的策略. 本文针对由高维环境空间和复杂数据分布导致模仿学习算法训练时间过长和应用受限的问题, 设计了一种条件变分自编码器生成潜在空间特征的模仿学习算法. 通过主动降低环境空间维度, 减少神经网络复杂程度以加快训练速度; 利用动作损失预测网络和扰动层, 从输出中获得反馈以提升训练准确率. 本文通过D4RL基准测试、微软MoCapAct人形机器人的连续控制任务和人形五指手机器人复杂操作任务的仿真测试, 以验证所提算法的有效性, 结果表明, 本文所提方法表现出训练速度更快、准确率更高以及策略更稳定.

【关键词】

机器人学习; 离线模仿学习; 潜在空间; 行为克隆; 条件变分自编码器

【引用格式】

左国玉, 何流远, 吴启飞, 等. 条件变分自编码器生成潜在空间特征的模仿学习算法. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 989 – 1000

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240139&flag=1

基于采样数据的多智能体系统预设时间保序一致性

【作者】

翟文彪, 李宏鹏, 贾新春, 王忠宝

【摘要】

本文研究了基于采样数据的多智能体系统(MASs)预设时间保序一致性问题, 其中考虑了无领导者与领导–跟随MASs. 为避免智能体之间连续通信, 节约有限的计算资源, 本文将采样机制引入MASs预设时间保序一致性中.首先, 通过权重向量, 将智能体由多维转化为一维, 并对其初始状态排序; 其次, 在预设时间前后对智能体采取不同采样周期, 减少通信带宽的占用; 然后, 根据单调系统理论, 提出基于时基生成器(TBG)和采样数据的预设时间保序控制器. 使用李雅普诺夫稳定性理论与代数图论, 得到MASs预设时间保序一致性充分条件, 并给出预设时间前后采样周期上界的显式表达式; 最后, 通过仿真示例验证了理论结果的有效性.

【关键词】

多智能体系统; 预设时间保序一致性; 采样机制

【引用格式】

翟文彪, 李宏鹏, 贾新春, 等. 基于采样数据的多智能体系统预设时间保序一致性. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1001 – 1010

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240357&flag=1

具有隐私保护的多智能体系统自适应分布式优化控制

【作者】

李芮, 杨洪勇, 潘龙硕

【摘要】

本文研究了具有隐私保护的多智能体系统分布式优化问题. 在实际应用中, 多智能体系统经常面临隐私泄露的风险, 本文构造了一个状态加密函数, 用于保护相互通信的智能体之间的信息安全, 防止信息泄露; 设计了自适应控制参数, 利用智能体之间的状态差异动态调整通信权重, 加快系统的收敛速度. 假设系统的全局目标函数是所有智能体的局部目标函数之和, 构造了目标函数的梯度跟踪方法, 对平均梯度和进行局部估计. 提出了一个分布式优化控制算法, 在没有全局信息的情况下, 智能体利用局部信息即可实现全局最优. 通过对系统的性能进行分析,研究表明该方法能够保护多智能体系统的数据隐私, 同时使得系统的运动轨迹快速收敛至目标函数的最优解. 最后, 通过仿真实验, 验证了隐私保护方法和分布式控制协议的有效性.

【关键词】

多智能体系统; 分布式优化; 隐私保护; 自适应控制; 梯度跟踪

【引用格式】

李芮, 杨洪勇, 潘龙硕. 具有隐私保护的多智能体系统自适应分布式优化控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1011 – 1022

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240646&flag=1

代理优化算法驱动的致密油压裂施工参数优化方法

【作者】

徐世乾, 郭建春, 曾凡辉, 任文希, 田助红

【摘要】

现有基于裂缝扩展的优化通常最大化改造体积, 无法评价经济效益; 基于油藏数模的优化假设裂缝为平面双翼形态, 现场施工难以实现. 为此, 本文以经济效益最大为优化目标, 建立了致密油压裂施工参数优化数学模型.基于致密油压裂生产一体化多机理数值模拟方法, 明确了该优化问题特征为解平面多峰值、高粗糙度, 数模计算成本高. 利用符合该特征的测试函数与压裂优化问题优选出代理优化算法. 形成了压裂施工参数优化设计方法, 进而开展矿场实例应用. 研究结果表明, 与遗传算法、随机简单近似梯度算法和人工原生动物优化器相比, 代理优化算法寻优速度更快, 找到最优值更准. 有限模拟次数下, 与同时优化相比, 分级优化不仅可以获得更高的经济净现值,还可以获得更高的产油量. 因此, 推荐采用分级优化策略开展实际储层的优化方案设计. 该方法为致密油压裂施工参数优化提供了高效工具.

【关键词】

致密油; 压裂; 优化; 压裂生产一体化模拟; 解平面特征

【引用格式】

徐世乾, 郭建春, 曾凡辉, 等. 代理优化算法驱动的致密油压裂施工参数优化方法. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1023 – 1033

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240302&flag=1

锅炉汽轮机系统经验导向单评价Q-learning负荷控制

【作者】

刘晓敏, 余梦君, 王浩宇, 杨春雨, 周林娜, 周怀春

【摘要】

为解决锅炉–汽轮机系统负荷控制面临的精准数学模型难以构建、阀门约束呈现非对称特性和运行经验数据抽取方法单一等挑战, 本文提出一种基于经验导向单评价Q-learning算法的锅炉–汽轮机系统自适应负荷跟踪控制方法. 引入约束转换函数, 将约束非对称输入映射至控制范围的中值, 处理非对称问题, 并将性能指标函数重塑为不含额外惩罚项的形式. 为降低在线计算负荷, 提出轻量型单评价网络Q-learning算法, 实现对改进后性能指标函数的快速学习. 利用前幕更新所得策略在多幕数据之间在线建立经验导向关系, 搭建多幕分段训练新模式, 实现数据高效挖掘, 加快算法收敛速度. 通过在160 MW锅炉–汽轮机系统仿真, 验证所提出控制算法的有效性和优越性.

【关键词】

锅炉–汽轮机系统; 经验导向; 单评价网络; Q-learning; 负荷跟踪

【引用格式】

刘晓敏, 余梦君, 王浩宇, 等. 锅炉汽轮机系统经验导向单评价Q-learning负荷控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1034 – 1042

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240256&flag=1

基于概率语义模型的最优期望时间目标搜索

【作者】

李昕哲, 张波涛, 汪江平, 吕强, 陈云

【摘要】

针对目前离散目标搜索方法不适于在3D动态环境中进行目标搜索的问题, 本文提出了一种基于概率语义地图的3D概率离散双层规划策略(3D-PDBP), 所述方法可用于搜索位置不确定的低机动性目标, 适用于目标短期内不会连续变化的场景. 为实现目标分布概率的动态更新, 基于艾宾浩斯遗忘曲线构建了仿人记忆与遗忘机制的概率动态更新模型HMF-PU. 结合目标的先验语义信息和分布概率, 基于包含环境观测点的拓扑地图, 构建了适用于目标搜索的概率语义地图. 3D-PDBP将观测点搜索序列规划与深度视觉传感器运动规划相结合, 基于概率语义地图规划观测点搜索序列, 并根据目标在3D空间中的概率分布模型规划视觉传感器的伺服过程. 实验结果表明3DPDBP可在不确定环境中高效完成目标搜索任务, HMF-PU可有效平衡目标信息的重要性与实时性.

【关键词】

移动机器人; 运动规划; 概率语义模型; 最优期望时间

【引用格式】

李昕哲, 张波涛, 汪江平, 等. 基于概率语义模型的最优期望时间目标搜索. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1043 – 1051

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240013&flag=1

具有奇异输入输出链路的不确定互联非线性系统分散漏斗控制

【作者】

刘玉发, 刘海, 刘勇华, 赵曜, 苏春翌

【摘要】

研究了一类具有奇异输入输出链路的不确定互联非线性系统的分散跟踪控制问题. 与高阶非线性系统相比, 本文考虑的非线性系统具有奇异输入输出链路, 无需包含幂次函数结构, 使得增加幂次积分法无法直接用于该系统的反馈控制设计. 为解决该控制问题, 本文结合反推技术和极限定义, 提出了一种基于双边障碍函数的分散漏斗控制策略. 具体而言, 通过引入双边障碍函数, 在无需知晓系统函数先验知识的条件下, 确保了闭环系统的预设跟踪性能; 同时, 援用极限定义, 解决了系统中奇异输入输出链路带来的技术挑战. 仿真实例验证了该控制算法的有效性.

【关键词】

互联非线性系统; 奇异输入输出链路; 输出跟踪; 漏斗控制; 双边障碍函数

【引用格式】

刘玉发, 刘海, 刘勇华, 等. 具有奇异输入输出链路的不确定互联非线性系统分散漏斗控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1052 – 1060

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240459&flag=1

基于自适应控制的机械臂轨迹跟踪与干扰抑制

【作者】

徐成涛, 平兆武, 何宇乾, 黄云志, 回家泽, 卢俊国

【摘要】

机械臂作为一个高度耦合的多输入多输出非线性系统, 其控制性能很容易受到外部干扰和不确定参数的影响. 为了实现在运动学和动力学参数未知时机械臂在任务空间的轨迹跟踪和干扰抑制, 本文提出了一种基于内模的自适应控制策略. 首先, 构造一个内模来补偿含未知频率的外部干扰, 并将机械臂的轨迹跟踪问题转化为一个鲁棒镇定问题; 然后, 设计一个自适应控制器来解决这个鲁棒镇定问题; 最后, 通过仿真验证了所提控制方法的有效性.

【关键词】

机械臂; 轨迹跟踪; 外部干扰; 内模; 自适应控制

【引用格式】

徐成涛, 平兆武, 何宇乾, 等. 基于自适应控制的机械臂轨迹跟踪与干扰抑制. 控制理论与应用, 2026,43(5): 1061 – 1069

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240156&flag=1

面向扰动抑制的参数调节机制与模糊抗扰PID控制方法

【作者】

聂卓赟, 徐浩棋, 高志强, 刘瑞娟

【摘要】

针对控制系统的参数实时调节问题, 本文提出了一种面向扰动抑制的PID参数调节机制, 并形成一种模糊抗扰PID控制方法. 为了明确参数调节对总扰动的影响, 采用对象重构方法建立了总扰动的显式描述; 通过分析总扰动到误差的摄动通道, 建立了摄动通道的增益、带宽参数对跟踪误差的调节机制; 进一步将这种调节机制转化为抗扰PID参数调节的模糊规则, 形成一类模糊抗扰PID控制新方法. 理论分析和仿真结果表明, 所提方法克服了传统模糊PID在一致性与通用性上的缺陷, 能适用于多类工业对象, 在控制系统的抗扰性能提升上具有显著效果.

【关键词】

总扰动; 抗扰PID; 误差摄动通道; 抗扰型模糊规则

【引用格式】

聂卓赟, 徐浩棋, 高志强, 等. 面向扰动抑制的参数调节机制与模糊抗扰PID控制方法. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1070 – 1078

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240432&flag=1

弱电网复杂工况下自适应PI+VPI谐波电流跟踪控制

【作者】

韩伟, 李云路, 王鸿毅, 周立丽

【摘要】

针对弱电网复杂工况下APF谐波电流补偿性能降低的问题, 本文提出了一种自适应PI+VPI谐波跟踪控制策略. 该策略由一种自适应陷波型SRF-PLL和自适应PI+VPI电流跟踪控制方法构成, 引入串联的格型自适应陷波器组来抑制电网电压畸变、不平衡且存在较大范围的频率偏移工况带来的扰动, 提高电网相位和频率估计精度, 再将相位和频率信息用于谐波检测及电流跟踪控制中的Park变换及PI+VPI电流跟踪控制律参数的更新中, 构造出一个具有谐振频率自适应能力的PI+VPI电流跟踪控制器, 进而提高谐振频率点的增益, 保证APF能够在上述弱电网条件下保持最佳的补偿性能. 最后仿真和实验证明本文所提ANF-PLL在频率发生+4 Hz偏移的情况下, 相位及频率估计误差依然能够保持较高的精度, 所提自适应 PI+VPI 策略在±4 Hz频率偏移范围内能够保证补偿后电网电流THD维持在3.68%以下, 在复杂工况下的谐波补偿性能优势明显.

【关键词】

有源电力滤波器; 格型陷波器; 频率偏移; 梯度自适应算法; VPI控制

【引用格式】

韩伟, 李云路, 王鸿毅, 等. 弱电网复杂工况下自适应PI+VPI谐波电流跟踪控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1079 – 1092

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240568&flag=1

基于互质分解的控制系统可重构性评价

【作者】

刘凯, 符方舟, 屠园园

【摘要】

可控性Gramian矩阵是评价控制系统可重构性的重要工具, 能够有效反映系统对故障的自主恢复能力. 然而, 对于工程中常见的开环不稳定系统, 传统的基于Lyapunov方程的Gramian矩阵求解方法存在固有局限性: 既无法保证方程有解, 其所求结果也与真实的Gramian矩阵存在本质差异. 为此, 本文提出了一种基于互质分解的求解方法: 依据 Riccati 方程的解设计状态反馈, 构建含有内分母的互质分解形式, 而后通过求解闭环稳定系统的Lyapunov方程即可获得与原系统等价的可控性Gramian矩阵. 在此基础上, 利用可控性Gramian矩阵对该类控制系统的可重构性进行量化评价, 并以卫星姿态控制系统为例验证了所提方法的有效性.

【关键词】

开环不稳定系统; 可重构性; Gramian矩阵; 互质分解; Riccati方程

【引用格式】

刘凯, 符方舟, 屠园园. 基于互质分解的控制系统可重构性评价. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1093 – 1100

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240500&flag=1

有向切换拓扑下异构多智能体系统分层容错跟踪控制

【作者】

肖舒怡, 阎高伟, 黄鑫, 李荣

【摘要】

针对有向切换拓扑下具有执行器故障的异构多智能体系统, 本文提出一种新的完全分布式容错跟踪控制方案. 为了消除现有分布式容错控制结果中无法避免故障传播的现象, 引入具有虚拟协同层和实际物理层双层结构的分层控制框架. 首先, 为每一个跟随者设计不依赖于全局拓扑信息的虚拟参考系统; 其次, 为了减轻切换拓扑和执行器故障对下层跟踪误差瞬态性能的影响, 基于一组对称正定矩阵构造时变分段矩阵, 在此基础上提出分段广义受限能量函数, 进而利用虚拟层提供的信息, 给出依赖于时变性能边界的自适应更新律和容错跟踪控制方案, 以约束下层跟踪误差的范数在预定义的时变性能边界之内; 最后, 仿真结果验证了所提方法的有效性.

【关键词】

异构多智能体; 容错控制; 分段广义受限能量函数; 有向切换拓扑; 分层控制

【引用格式】

肖舒怡, 阎高伟, 黄鑫, 等. 有向切换拓扑下异构多智能体系统分层容错跟踪控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1101 – 1112

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240313&flag=1

严格反馈非线性系统的自适应最优预设时间跟踪控制

【作者】

张文广, 闫瑾, 段纳

【摘要】

针对一类具有时间响应约束和考虑指定性能的不确定严格反馈非线性系统, 本文提出了一种自适应最优预设时间跟踪控制方法. 给出了控制器满足一类仿射形式的非线性系统实际最优预设时间稳定性的充分条件. 在此基础上, 通过引入神经基函数和合适的低通滤波器, 构建了适用于该类严格反馈非线性系统的最优预设时间跟踪控制器. 提出了一种新颖的自适应算法以调节神经网络权重范数的上界估值, 使得在被控系统受扰的情况下实现任意设定跟踪误差的稳定时间. 证明了所提出的控制策略不仅能在预设的时间内稳定闭环系统, 还可最小化特定性能指标. 利用两个仿真例子验证了所提控制策略的有效性.

【关键词】

跟踪控制; 严格反馈非线性系统; 最优控制; 预设时间稳定性

【引用格式】

张文广, 闫瑾, 段纳. 严格反馈非线性系统的自适应最优预设时间跟踪控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1113 – 1122

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240277&flag=1

基于量测置信引导的渐进高斯滤波融合方法

【作者】

杨旭升, 赵鑫微, 张文安, 章东平, 来晓

【摘要】

针对复杂量测噪声下分布式融合估计问题, 本文提出了一种基于量测置信引导的渐进高斯滤波融合方法.首先, 采用卡方检验法对多传感器量测进行置信分类, 以满足复杂量测噪声的分类处理要求. 其次, 设计渐进更新过程的交互控制策略来实现局部估计的间接补偿, 同时, 基于假设检验方法给出噪声协方差的保守上界, 以获得保守性的局部估计. 此外, 利用QR分解方法导出平方根型局部滤波方法, 以保证协方差的正定性以及提高对数值计算误差的稳定性. 最后, 设计异步状态融合估计方法来实现分层分类融合估计. 通过仿真结果验证了所提方法的有效性.

【关键词】

渐进高斯滤波; 卡尔曼滤波器; 分布式融合估计; 量测不确定性

【引用格式】

杨旭升, 赵鑫微, 张文安, 等. 基于量测置信引导的渐进高斯滤波融合方法. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1123 – 1132

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240367&flag=1

ELM-AAE驱动的工业过程故障诊断与故障深度估计

【作者】

李灵, 刘自鹏, 王雅琳, 刘述, 潘卓夫, 李磊

【摘要】

对抗自编码器(AAE)模型训练时, 样本与特征表示间的互信息衰减现象, 不仅影响模型的故障检测性能, 而且难以直接用于故障估计. 为此, 本文设计了一种基于逐层扩展互信息对抗自编码器的故障检测策略, 通过合并隐层特征与原始数据, 显性引入特征空间与每层神经网络的互信息, 实现了信息的高效整合及特征与输入样本间的最大化相关性; 并在此基础上, 开发了一种梯度下降反馈算法, 设计了基于深度学习的故障估计策略, 有效避免了故障估计的复杂机理建模与大规模系统参数辨识; 最后, 通过连续搅拌釜式加热器验证了所提方法的有效性和优越性.

【关键词】

对抗自编码器; 故障诊断; 互信息; 故障估计; 梯度下降算法

【引用格式】

李灵, 刘自鹏, 王雅琳, 等. ELM-AAE驱动的工业过程故障诊断与故障深度估计. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1133 – 1141

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240103&flag=1

短文

具有弱模型依赖的电磁悬浮系统主动抗扰控制

【作者】

杨洋, 黄翠翠, 戴春辉, 龙志强

【摘要】

随着电磁悬浮型磁浮列车速度的提升和长期服役, 外部激扰和模型不确定将导致电磁悬浮系统稳定性和平稳性下降. 这一问题要求电磁悬浮控制系统需要具备很强的鲁棒性来抑制由于外部激扰导致的悬浮间隙波动,并且控制性能对平衡点和系统参数变化不敏感. 为此, 本文提出了一种基于自抗扰控制的全驱系统方法. 该方法利用电磁悬浮系统的全驱特性设计了一种非线性控制率, 将电磁悬浮系统转化为两个串联的线性定常系统. 在此基础上引入自抗扰控制思想, 根据线性化后的系统设计了两个扩张状态观测器对电流环和位置环中的总扰动进行观测,并反馈到控制率中进行补偿. 闭环系统的稳定性和扩张状态观测器的收敛特性通过Lyapunov稳定性理论得到严格的证明. 仿真实验表明, 与PID, FAS和模型辅助ADRC方法相比, 该方法能够更加有效地抑制外部激扰导致的悬浮间隙波动, 并且其控制性能对系统参数变化不敏感.

【关键词】

EMS型磁浮列车; 电磁悬浮系统; 全驱系统方法; 自抗扰控制

【引用格式】

杨洋, 黄翠翠, 戴春辉, 等. 具有弱模型依赖的电磁悬浮系统主动抗扰控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1142 – 1155

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240266&flag=1

Buck型变换器最优保护型电压调节器设计

【作者】

王忠阳, 王友清, 梁丽

【摘要】

本文基于自适应动态规划, 设计了Buck型变换器保护型电压调节器. 为了实现无冲击电感电流下输出电压跟踪, 电流内环采用标准的比例积分调节器, 外环采用与输出电压误差和电感电流微分相关的线性二次调节器, 增强了电感电流平滑过渡的能力. 其次, 该调节器采用了奇异摄动理论, 实现了快慢动力学模型分离和模型降阶, 降低了系统复杂度. 此外, 在系统和调节器之间设计了一个虚拟系统, 实现了智能数据存储方案, 避免了在迭代逼近线性二次型调节器的最优解期间使用大量有限积分窗函数. 仿真结果验证了所提出的保护型电压调节器在模型参数未知的情况下, 实现了精确的电压跟踪性能、瞬态响应以及降低了电感电流冲击.

【关键词】

Buck型变换器; 保护型电压调节器; 自适应动态规划; 奇异摄动理论

【引用格式】

王忠阳, 王友清, 梁丽. Buck型变换器最优保护型电压调节器设计. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1156 – 1161

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240309&flag=1

四旋翼姿态系统的预定时间非奇异快速终端滑模控制

【作者】

王加朋, 杨瑜杰, 杨家宁, 罗家祥

【摘要】

本文对含未知干扰和执行器饱和的四旋翼无人机姿态系统, 提出了一种新型预定时间姿态跟踪控制方法.首先将姿态跟踪误差系统中的未知干扰和输入饱和, 采用基于分段双曲正切函数方法转化为线性近似部分和集总干扰部分; 其次对集总干扰, 通过引入辅助动态系统和辅助误差, 提出一种新型预定时间非奇异快速终端滑模自适应干扰观测器, 可在预定时间内对集总干扰快速估计; 然后结合干扰观测器设计了一种新型预定时间非奇异快速终端滑模控制器, 并且利用Lyapunov函数方法证明了所提控制方法可在预定时间内实现实际预定时间稳定, 稳定时间由用户预先设置而不依赖于系统初始条件和控制器参数. 最后实验仿真验证了所提控制方法的有效性.

【关键词】

四旋翼无人机; 姿态跟踪; 预定时间控制; 终端滑模; 干扰观测器

【引用格式】

王加朋, 杨瑜杰, 杨家宁, 等. 四旋翼姿态系统的预定时间非奇异快速终端滑模控制. 控制理论与应用, 2026, 43(5): 1162 – 1169

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240294&flag=1

期刊介绍

《控制理论与应用》(Control Theory & Applications)是经国家科学技术部批准, 教育部主管, 由华南理工大学和中国科学院数学与系统科学研究院联合主办的全国性一级学术刊物, 1984年创刊, 月刊, 国内外公开发行. 《控制理论与应用》是中国科学引文数据库首批统计源期刊之一，中文核心期刊，入选中国精品科技期刊顶尖学术论文F5000项目，中国科协自动化学科领域高质量科技期刊目录以及中国科协百篇优秀科技论文遴选计划，2021年入选广东省高质量科技期刊建设项目，2022-2024年连续获得基金委资助（科技活动专项）。

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