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《控制理论与应用》2026年第6期目次速览

已有 473 次阅读 2026-7-2 14:44 |个人分类:刊期目录|系统分类:博客资讯

综述与评论

多智能体强化学习应对低质量奖励的方法综述

【作者】

史鑫昊, 杨涛, 徐成, 曾庆含, 刘宏哲, 杨玉林

【摘要】

多智能体强化学习近年来成为强化学习领域的研究热点. 在强化学习中, 奖励信号是环境对智能体行为的即时反馈, 指导智能体学习如何在特定任务中表现得更好. 奖励信号的质量对于引导智能体学习最优策略至关重要. 奖励稀疏问题和信度分配问题导致了奖励信号质量低, 给智能体的学习效率和稳定性带来了严峻挑战. 在多智能体环境中, 低质量奖励信号进一步加剧了上述问题. 本文系统地探讨了低质量奖励信号在多智能体强化学习中所产生的原因以及所带来的问题, 概述了当前解决这些问题的先进方法. 通过对低质量的奖励信号进行综述, 本文为研究人员提供关于如何在低质量奖励信号的环境下设计有效学习策略的参考框架, 并给出未来研究方向的研究思路.

【关键词】

多智能体强化学习; 多智能体系统; 集中式训练分布式执行; 稀疏性奖励信号; 探索与利用; 团队级奖励信号; 信用分配

【引用格式】

史鑫昊, 杨涛, 徐成, 等. 多智能体强化学习应对低质量奖励的方法综述. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1171 – 1193

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240084&flag=1

论文与报告

具有非传递性压制特征的循环竞争博弈策略空间分解方法

【作者】

罗俊仁, 张万鹏, 苏炯铭, 项凤涛, 陈璟

【摘要】

物种多样的现实世界中广泛存在非传递性、循环式竞争交互关系, 其中“石头–剪刀–布”是一类最为典型的循环竞争博弈游戏. 探索博弈的所有策略组成的空间形态充满挑战, 此前的相关研究工作所考虑的策略空间分解方法主要包括正则式分析、主成分分析等, 但这类传统分解方法可能无法保持策略之间传递性压制关系的等变性, 导致分解后的策略子空间无法用于准确描述原始博弈的策略关系. 在本文中, 主要围绕博弈策略分解的泛函空间映射等变性保持需要, 聚焦非传递性压制特征, 设计有效的循环竞争博弈策略空间分解方法, 探索博弈策略空间形态. 首先, 证明了原始博弈分解后的各部分中通常包含至多一个Disc特征博弈分量; 其次, 利用实证博弈论分析方法分析策略的空间形态和非传递性关系, 对循环竞争博弈策略空间的Disc分解进行了实证分析. 利用多类策略空间分解方法, 分析了Disc分解在博弈收益预测方面的性能; 最后, 利用主权衡分析方法探索博弈的策略空间形态, 探索多种情形下布洛托上校博弈的策略空间形态. 通过实证分析, 发掘博弈策略学习的难点, 策略探索的着力点, 试图为当前多类博弈的策略求解提供理论支撑和方法设计指导.

【关键词】

循环竞争博弈; 非传递性; 反对称矩阵; 霍奇分解; 权衡分析

【引用格式】

罗俊仁, 张万鹏, 苏炯铭, 等. 具有非传递性压制特征的循环竞争博弈策略空间分解方法. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1194 – 1202

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240142&flag=1

考虑强扰动和输入饱和的固定时间机械臂偏置神经网络滑模控制

【作者】

郭子航, 薛霜思, 李欢, 谭浚楷, 闫大鹏, 曹晖

【摘要】

针对存在强扰动以及控制输入饱和的非线性多关节机器臂轨迹跟踪控制问题, 本文提出全局固定时间稳定的机械臂偏置神经网络滑模控制方法. 首先, 建立包含强干扰以及输入饱和的多关节机械臂动力学模型; 其次, 设计固定时间稳定的输入饱和补偿系统, 实现对控制输入的快速补偿; 最后, 提出固定时间偏置神经网络滑模控制方法, 在未知扰动边界的情况下利用偏置神经网络对其逼近. 本文采用Lyapunov理论证明了系统的全局固定时间收敛, 并通过仿真对比实验验证了所提出控制算法的强鲁棒性, 且保证了系统跟踪误差在固定时间内快速收敛.

【关键词】

机械臂; 轨迹跟踪控制; 输入饱和补偿; 固定时间快速滑模; 偏置神经网络

【引用格式】

郭子航, 薛霜思, 李欢, 等. 考虑强扰动和输入饱和的固定时间机械臂偏置神经网络滑模控制. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1203 – 1212

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240433&flag=1

辅助域引导的运动想象模式识别异构迁移学习

【作者】

沈萌, 赵春晖, 张松英

【摘要】

为了减少运动想象脑机接口的校准需求, 迁移学习得到广泛应用. 然而, 多数研究仅在同一数据集内实现迁移学习, 或者虽考虑跨数据集迁移, 但忽略了不同数据集之间存在信号通道及长度异构的情形. 本文针对数据空间异构的跨数据集迁移场景, 提出了一种辅助域引导的异构迁移学习网络(AHTLNet). 首先, 针对不同数据集数据通道及信号长度异构的问题, 设计了双路卷积神经网络结构, 用于提取异构数据的同构特征; 其次, 为了解决异构数据空间下源域与目标域分布偏移过大造成的负迁移问题, 通过预处理手段构造辅助域, 利用其与目标域同源、与源域同构的特性来辅助迁移过程; 最后, 为了提高异构迁移精度, 提出了基于双重伪标签的条件分布距离度量方法和基于一致性的迁移方法, 以辅助域为引导, 分别从直接对齐和间接对齐两重途径促进异构数据集之间的迁移. 实验结果表明, AHTLNet能够利用源数据集学习到的知识辅助目标数据集分类模型的建立, 并以较高的准确率(77.59%)完成目标数据集无标签样本的自动标注任务.

【关键词】

迁移学习; 运动想象; 脑机接口; 异构数据空间

【引用格式】

沈萌, 赵春晖, 张松英. 辅助域引导的运动想象模式识别异构迁移学习. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1213 – 1222

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240414&flag=1

数据驱动的非线性系统混合智能建模方法

【作者】

孙洪硕, 张亚军, 刘宁, 郭策, 柴天佑, 张金强

【摘要】

将动态特性随运行条件变化的工业过程抽象为一类非线性离散动态系统, 把数据驱动建模、低阶机理建模与未建模动态的智能估计算法相结合, 提出了一种数据驱动的非线性系统混合智能建模方法. 证明了所提的改进投影算法能保证参数估计的收敛性, 对数据驱动的未建模动态的估计算法给出了估计误差的有界性分析. 通过田纳西–伊斯曼(TE)过程中成分C(三碳化合物)含量的预报实验, 结果表明了所提方法在确保算法收敛的条件下能有效预报运行指标的动态变化.

【关键词】

复杂工业过程; 混合智能建模; 交替辨识; 数据驱动; 收敛性

【引用格式】

孙洪硕, 张亚军, 刘宁, 等. 数据驱动的非线性系统混合智能建模方法. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1223 – 1230

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240327&flag=1

燃料电池空气供给系统预定义无模型终端滑模控制方法

【作者】

胡云峰, 关喆翰, 张冲, 赵洪辉, 闵海涛

【摘要】

本文针对质子交换膜燃料电池空气供给系统具有非线性、机理建模复杂、且存在固有扰动的问题, 提出了空气供给系统预定义无模型终端滑模控制方法(PPMFA-TSMC). 首先, 建立空气供给系统动态线性化数据模型, 实现模型的在线更新, 提高了模型的精度; 其次, 将系统间耦合和干扰视为集总扰动, 设计了一步延时扰动观测器, 有效分离系统内部的相互作用, 进而获得了面向控制解耦模型; 然后, 基于解耦后的数据模型, 提出了一种预定义无模型自适应终端滑模控制方法, 并理论证明了所提出控制器的稳定性, 确保控制系统在预定的性能指标内运行; 最后, 通过商用软件中多种工况的对比仿真, 验证了所提控制方法的有效性.

【关键词】

燃料电池; 预定义性能控制; 无模型自适应控制; 终端滑模控制

【引用格式】

胡云峰, 关喆翰, 张冲, 等. 燃料电池空气供给系统预定义无模型终端滑模控制方法. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1231 – 1241

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240285&flag=1

基于分数阶广义超螺旋算法的永磁同步电动机自然对数滑模位置跟踪控制

【作者】

王云飞, 赵希梅

【摘要】

针对永磁同步电动机易受外部负载、摩擦力等不确定因素影响, 存在位置跟踪精度低、抗扰能力差等问题, 提出了一种基于分数阶广义超螺旋算法的自然对数滑模位置控制方法. 首先, 建立含有不确定性的永磁同步电动机数学模型; 其次, 依据自然对数函数建立了自然对数滑模面, 在靠近系统平衡点处建立大斜率, 使系统具有强约束性; 且在远离系统平衡点处斜率趋于平缓, 避免系统执行器的饱和; 接着, 为进一步削弱滑模控制的抖振现象, 采用一种新的分数阶广义超螺旋算法, 并利用广义Lyapunov稳定性定理及引理证明了系统的稳定性; 最后, 对所提出的控制方法进行了系统实验验证, 结果表明该控制方法在确保系统抗扰性能的同时, 不仅提升了位置跟踪精度和收敛速度, 还极大地削弱了控制输入的抖振.

【关键词】

永磁同步电动机; 自然对数滑模; 分数阶广义超螺旋算法; 位置控制; 抖振

【引用格式】

王云飞, 赵希梅. 基于分数阶广义超螺旋算法的永磁同步电动机自然对数滑模位置跟踪控制. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1242 – 1250

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240394&flag=1

两种加权观测融合扩展卡尔曼滤波器及其全局最优性

【作者】

姜吉鹏, 程秀钱, 朱明清, 孙书利

【摘要】

对多传感器非线性系统, 考虑到集中式观测融合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法由于高维观测导致计算量大的问题, 应用加权最小二乘算法, 提出了批处理加权观测融合EKF算法. 此外, 针对不同传感器观测数据可能不能同时到达融合中心的情况, 提出了序贯加权观测融合EKF算法. 可根据观测数据到达融合中心的先后次序依次进行压缩, 当所有传感器观测数据被压缩后, 基于最后一次压缩的观测进行滤波处理. 证明了两种加权观测融合EKF算法与集中式观测融合EKF算法在数值上的等价性, 即它们具有全局最优性. 当传感器的数量较大时, 所提出的加权观测融合EKF算法具有更小的计算负担. 一个目标跟踪的仿真例子验证了算法的有效性.

【关键词】

非线性系统; 扩展卡尔曼滤波; 加权观测融合; 集中式融合; 全局最优性

【引用格式】

姜吉鹏, 程秀钱, 朱明清, 等. 两种加权观测融合扩展卡尔曼滤波器及其全局最优性. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1251 – 1259

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240104&flag=1

量子启发式Ising退火算法及其在钢铁热轧调度问题中的应用

【作者】

高放, 兰俊杰, 潘宇

【摘要】

钢铁生产中的热轧调度对钢铁行业的发展十分重要, 但目前仍面临着调度效率低和轧制成本高等问题. 热轧调度需要在满足产品生产需求的同时利用有限的资源和时间进行有效的调度, 是一个复杂的组合优化问题. 量子计算在解决此类问题时展现出比传统方法更强的潜力. 本文针对钢铁热轧生产的工艺和约束, 将热轧调度问题抽象为多旅行商问题, 建立了基于Ising模型的钢铁热轧调度计划模型, 并提出了一种量子启发式算法–—基于哈密顿蒙特卡洛(HMC)采样的Ising退火机(PHIA)来求解模型. PHIA通过将Ising模型离散变量转换为HMC中连续变量采样, 同时在哈密顿方程的约束下并行更新所有维度变量, 使得算法能够高效求解热轧调度模型. 通过调度成本实验表明, PHIA求解模型结果同一些经典启发式算法以及典型的量子算法相比有着更低轧制成本. 现场可编程逻辑门阵列(FPGA)并行仿真加速实验表明, 相比于软件直接求解, PHIA通过FPGA并行加速后可以大幅降低求解时间, 提高算法执行效率.

【关键词】

量子计算; 量子启发式算法; 热轧调度; Ising模型; FPGA

【引用格式】

高放, 兰俊杰, 潘宇. 量子启发式Ising退火算法及其在钢铁热轧调度问题中的应用. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1260 – 1268

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240421&flag=1

基于长元路径异构图神经网络的故障诊断方法

【作者】

程志鹏, 张斌, 陈郑淦哲, 李军毅, 孟伟

【摘要】

图神经网络在故障诊断领域中具有广泛应用, 近年来受到越来越多的关注. 现有基于图的故障诊断方法大多凭借同构图神经网络模型进行决策生成, 容易遗失数据样本的异构性, 部分异构图神经网络模型又忽略了长距离元路径的中间节点和结构信息, 这些信息对故障识别具有重要潜在价值. 针对上述问题, 本文提出了一种基于长距离元路径的异构图神经网络(LMP-HGNN)故障诊断框架. 该框架将异构样本通过余弦相似度构建成异构数据图网络, 针对长距离元路径中间节点和结构信息被忽略问题, 通过投影内积相似度对长距离元路径中, 潜在的传感器之间多重相互作用的特征进行学习, 实现异构图节点聚合和语义聚合; 自知识蒸馏的故障诊断损失函数计算损失, 从而增强输出特征嵌入的表征能力, 提高模型对标签噪声的鲁棒性. 最后将所提框架应用于液压系统状态监测系统数据集上, 仿真验证了所提框架的有效性.

【关键词】

故障诊断; 图神经网络; 元路径; 多传感器

【引用格式】

程志鹏, 张斌, 陈郑淦哲, 等. 基于长元路径异构图神经网络的故障诊断方法. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1269 – 1278

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240523&flag=1

口腔种植机器人无模型自适应控制

【作者】

陈鹏, 施卉辉, 陈强, 何熊熊

【摘要】

口腔种植机器人是一类非线性、强耦合人机协同系统, 其精确机理模型难以建立, 使得现有的基于机理模型的控制方法难以保证机器人种植牙的高精度控制要求. 本文提出一种基于数据驱动的口腔种植机器人无模型自适应控制方法. 通过在伪梯度设计中增加扰动估计项, 设计基于增广伪梯度的误差补偿算法, 补偿人机协同中人体呼吸干扰以及人体非条件反射等扰动的影响, 提高系统抗干扰能力. 在此基础上, 构造一种对非线性扰动项进行估计的无模型自适应滑模控制器, 确保系统跟踪误差收敛至一定界内. 最后, 给出人体呼吸环境下的轨迹跟踪实验结果, 验证本文方法的有效性.

【关键词】

口腔种植机器人; 无模型自适应控制; 干扰补偿; 跟踪误差

【引用格式】

陈鹏, 施卉辉, 陈强, 等. 口腔种植机器人无模型自适应控制. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1279 – 1288

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240149&flag=1

基于PD-PDD型协议的异构多智能体领导跟随一致性

【作者】

郭建锋, 钱伟, 费树岷

【摘要】

本文研究了概率分布时滞影响下异构多智能体系统领导跟随一致性问题. 首先, 考虑系统输入中存在概率分布时滞情况, 针对跟随者中的一阶和二阶多智能体设计新的PD-PDD型一致性控制协议; 其次, 通过模型变换构造误差系统, 将异构多智能体领导跟随一致性问题转化为误差系统的均方渐近稳定性问题; 然后, 基于Wirtinger-based积分不等式构造新的delay-product型Lyapunov-Krasovskii泛函, 利用基于辅助函数积分不等式、基于时滞相关矩阵的反凸组合不等式等精确估计泛函导数, 得到具有较小保守性的异构多智能体系统领导跟随一致性条件; 最后, 通过仿真分析, 验证了本文所得的一致性条件不仅保证系统能有效实现领导跟随一致性, 且具有良好的动态性能.

【关键词】

多智能体; 异构; 一致性; 时滞; PD-PDD型控制协议

【引用格式】

郭建锋, 钱伟, 费树岷. 基于PD-PDD型协议的异构多智能体领导跟随一致性. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1289 – 1300

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240370&flag=1

基于时序增强与周期分解的风电功率预测

【作者】

葛泉波, 宋源, 杨明鹏, 李远禄, 陈果

【摘要】

精准的风电功率预测对新能源电力系统的安全运维至关重要. 目前的风电功率预测方法存在时序信息利用瓶颈的问题, 不能有效捕捉功率数据的时序特征与周期性关系. 针对上述问题, 本文提出了一种基于时序增强与周期分解的风电功率预测模型. 首先, 为实现对功率数据时序特征的有效捕捉, 提出了跨域增广的方法, 解决了时序耦合关联不明显的问题. 然后, 针对模型序列全局关注能力弱的问题, 引入线性注意力来自适应融合多因素信息, 增强模型对功率差异性的感知. 再者, 为解决复杂时间模式提取的问题, 提出了自适应分解的方法, 实现对功率数据非平稳性的多层次理解. 最后, 该类方法利用实际的风电功率数据集进行验证. 实验结果显示, 相比于现有的STOC和LSTNet类算法, 本文所提出的模型具有更高的预测精度与有效性.

【关键词】

风电功率预测; Transformer; 时序增强; 周期分解; 线性注意力

【引用格式】

葛泉波, 宋源, 杨明鹏, 等. 基于时序增强与周期分解的风电功率预测. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1301 – 1310

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240453&flag=1

基于多智能体强化学习的路网抢修与物资配送集成优化

【作者】

张国富, 崔晨曦, 苏兆品, 岳峰

【摘要】

灾后路网抢修与应急物资配送的集成优化对提高应急响应初期的整个抢险救援效率至关重要. 然而, 现有研究大都局限于单个道路抢修队和单个物资配送队, 难以满足抢险救援实战需求. 针对上述问题, 首先, 构建了一种考虑多个抢修队和多个配送队的双层规划模型, 然后, 采用强化学习模型来模拟抢修队和配送队的动作和即时奖励, 并设计了相应的状态空间、动作空间和回报函数, 最后, 提出了一种基于多智能体强化学习和最短作业优先的路网抢修与物资配送集成优化算法. 仿真实验结果表明, 所提出的集成优化算法能够显著提高应急物资配送的整体效率.

【关键词】

灾后应急响应; 路网抢修; 应急物资配送; 多智能体强化学习; 协商机制

【引用格式】

张国富, 崔晨曦, 苏兆品, 等. 基于多智能体强化学习的路网抢修与物资配送集成优化. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1311 – 1320

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240361&flag=1

高阶多智能体分布式优化的嵌入式积分反馈设计

【作者】

蒋赫, 陈森, 薛文超, 赵志良

【摘要】

本文考虑受扰动的高阶连续时间多智能体系统分布式优化问题, 根据嵌入式设计和PID控制思想, 提出了一种基于最优信号生成与积分反馈的分布式优化算法. 首先, 设计高阶最优信号生成器, 获得最优目标及其高阶微分项的预估值. 然后, 采用PID控制思想, 设计最优目标跟踪误差的比例–积分–微分反馈输出量, 通过引入积分反馈环节, 提升了受扰动多智能体系统的分布式优化精度. 进一步地, 在常值扰动和有界时变扰动情况下, 通过凸分析和Lyapunov分析方法, 给出所提出方法的收敛性理论结果. 理论结果说明: 在常值扰动下, 能够渐近实现优化任务; 在有界时变扰动下, 通过调节反馈增益系数, 可以提升优化精度.

【关键词】

分布式优化; 干扰抑制; 高阶最优信号器; PID控制

【引用格式】

蒋赫, 陈森, 薛文超, 等. 高阶多智能体分布式优化的嵌入式积分反馈设计. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1321 – 1330

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240102&flag=1

多目标联邦学习推断攻击防御策略

【作者】

蒋伟进, 杨璇, 杜熙晨, 刘茜, 聂彩燕, 蒋意容

【摘要】

在实现多方协同训练时, 联邦学习仍然面临成员推断攻击等隐私泄露风险. 攻击者通过分析传输至中央服务器的梯度信息及模型参数变化, 构建分析模型, 从而辨识训练样本是否参与训练, 并逆向推导出参与设备的私有数据特征. 针对这一问题, 本文提出了一种基于多目标学习优化策略的防御方法, 该方法通过构建多目标学习函数, 一方面通过缩小模型对成员数据与非成员数据预测差异以提升隐私保护效果, 另一方面借助随机多梯度优化算法在隐私保护与模型精度互相制约的目标下取得最优解. 实验结果表明, 在3个常用数据集上的测试中, 与无防御基线相比, 该方法将成员推断攻击的ROC曲线下面积由75%降至50%, 使攻击者的判断能力仅相当于随机猜测, 同时对模型准确性的影响较小.

【关键词】

联邦学习; 推断攻击防御; 多目标学习; 随机多梯度下降

【引用格式】

蒋伟进, 杨璇, 杜熙晨, 等. 多目标联邦学习推断攻击防御策略. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1331 –1339

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240343&flag=1

离散时变时滞系统的稳定性新判据

【作者】

练红海, 肖伸平, 邓鹏, 范春玲, 赵才

【摘要】

时滞是导致各类动态系统性能下降和不稳定的重要因素. 为此, 本文研究一类离散时变时滞系统的稳定性问题, 旨在获得一个低保守性的稳定判据以准确地估计系统的时滞稳定范围. 首先, 提出了一个新的三阶求和不等式, 有效地缩小了对二次型求和项的放大程度; 其次, 为所提不等式量身定制了一个增广Lyapunov-Krasovskii泛函, 它充分利用了不等式所产生的状态相关交叉项信息; 然后, 使用所提不等式和二次函数负定引理对泛函的前向差分进行处理, 建立了基于线性矩阵不等式形式的低保性稳定判据; 最后, 通过一个数值算例验证了所提判据的优势, 并将该判据应用于分析单区域负荷频率控制电力系统的稳定性.

【关键词】

离散系统; 时变时滞; 稳定性; 求和不等式; Lyapunov-Krasovskii泛函

【引用格式】

练红海, 肖伸平, 邓鹏, 等. 离散时变时滞系统的稳定性新判据. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1340 –1348

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240477&flag=1

基于塑形奖励的四足机器人运动速度跟踪控制

【作者】

蒲兴成, 张从德

【摘要】

针对策略调制轨迹生成器(PMTG)算法生成参考步态运动误差可能损害四足机器人运动速度跟踪精度的问题, 本文提出一种基于塑形奖励运动速度跟踪控制算法. 该算法主要包括3部分: 首先, 通过Hopf振荡器构建参数化轨迹生成器(TG)生成参考步态运动, 并给出参考步态运动速度计算公式. 然后, 引入塑形运动速度跟踪奖励, 根据参考步态运动速度与目标运动速度误差缩放塑形原始运动速度跟踪奖励, 以生成匹配目标运动速度参考步态运动. 最后, 在参考步态运动指导下对目标运动速度进行跟踪, 并利用镜像对称损失减小运动偏航, 从而提高算法运动速度跟踪精度. 仿真对比实验结果表明, 与策略调制轨迹生成器算法相比, 提出的改进PMTG算法不仅能生成更加匹配目标运动速度参考步态运动, 而且实现了更高精度的四足机器人运动速度跟踪.

【关键词】

四足机器人; 深度强化学习; 运动速度跟踪; Hopf振荡器; 策略调制轨迹生成器

【引用格式】

蒲兴成, 张从德. 基于塑形奖励的四足机器人运动速度跟踪控制. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1349 – 1358

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240196&flag=1

柔性机械臂的自适应模糊切换跟踪算法

【作者】

张秉心, 赵军圣, 孙宗耀, 穆朝絮

【摘要】

针对一类具有执行器死区和随机扰动的柔性机械臂系统, 本文提出了一种新颖的自适应模糊切换跟踪算法. 首先, 该算法结合分段函数与命令滤波技术, 避免了控制信号奇异性并消除了虚拟控制器重复微分问题; 其次, 利用模糊逻辑系统的万能逼近定理对系统中未知非线性项进行处理; 基于稳定性分析, 设计了一个快速有限时间公共控制器, 确保闭环系统状态在任意切换下依概率有界; 同时, 控制器中饱和函数的引入有效地降低了系统的抖振问题; 最后, 仿真实验验证了算法在多种期望轨迹下的有效性及其应用潜力.

【关键词】

柔性机械臂; 随机切换非线性系统; 自适应模糊控制; 命令滤波技术

【引用格式】

张秉心, 赵军圣, 孙宗耀, 等. 柔性机械臂的自适应模糊切换跟踪算法. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1359 – 1368

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250198&flag=1

基于人员和空气质量检测的空调系统优化控制策略

【作者】

刘向伟, 张金超, 曹珍荣, 刘丽, 罗娜, 郭兴国

【摘要】

空调系统是建筑运行中的能耗和碳排放大户, 提高空调系统能效是降低建筑能耗, 实现建筑碳中和目标的重要手段. 本文提出了一种基于人员和空气质量检测的空调系统优化控制策略. 以南昌大学图书馆阅览室为例, 利用YOLO算法训练了一个高精度的人员检测模型; 利用该人员检测模型对阅览室的人数信息进行采集和分析, 并将获得的人员在室率变化规律用于优化空调系统控制. 研究结果表明, 基于人员检测和空气质量检测的优化控制策略可有效降低空调系统能效, 提高室内舒适性, 同时室内二氧化碳浓度和挥发性有机物(VOC)浓度均能够满足人员的呼吸卫生需求.

【关键词】

碳中和; 人员检测; 空气质量; 空调系统; 控制策略; 能效; 热舒适

【引用格式】

刘向伟, 张金超, 曹珍荣, 等. 基于人员和空气质量检测的空调系统优化控制策略. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1369 – 1377

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA230828&flag=1

约束不确定非线性系统自适应模型预测控制

【作者】

黄原驰, 何德峰

【摘要】

考虑约束不确定非线性系统的鲁棒最优控制问题, 本文提出一种未知参数和附加扰动的约束非线性系统自适应模型预测控制策略. 首先, 采用改进的集员辨识方法在线更新参数与扰动的估计边界, 据此构造预测控制策略的同质管, 约束基于名义模型的预测状态与实际系统状态的偏差. 其次, 采用增广终端思想建立了预测控制策略的优化问题递归可行性. 进一步提出了一种参数在线估计方法, 并建立相应闭环系统的鲁棒稳定性结果. 最后, 通过车–阻尼–弹簧系统的仿真示例, 验证了本文结果的有效性和优越性.

【关键词】

鲁棒模型预测控制; 非线性系统; 自适应控制; 约束控制; 集员辨识

【引用格式】

黄原驰, 何德峰. 约束不确定非线性系统自适应模型预测控制. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1378 – 1386

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240308&flag=1

基于条件生成对抗网络的综合能源系统分布鲁棒优化调度

【作者】

马苗苗, 龙紫娟, 刘向杰

【摘要】

针对可再生能源出力及用户负荷的不确定性, 本文提出了一种基于条件生成对抗网络的电–热–氢储能综合能源系统分布鲁棒优化调度方法. 该方法利用条件生成对抗网络 (CGAN) 生成风光出力及电、热负荷场景, 结合K-medoids聚类算法提取典型场景, 以降低计算复杂度, 并引入由1-范数和∞-范数组成的综合范数构建不确定集. 考虑氢储能及热电联产等设备的运行约束, 建立两阶段分布鲁棒优化模型, 并采用列与约束生成算法对模型进行求解, 从而得到系统的最优出力计划. 仿真结果表明, 该方法能够有效提高系统经济性, 同时保证模型求解效率.

【关键词】

分布鲁棒优化; 综合能源系统; 条件生成对抗网络; 多重不确定性; 数据驱动; 氢储能

【引用格式】

马苗苗, 龙紫娟, 刘向杰. 基于条件生成对抗网络的综合能源系统分布鲁棒优化调度. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1387 – 1395

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240447&flag=1

短文

无关初始状态的机械臂全状态约束轨迹跟踪容错控制

【作者】

沈鹏, 李小华, 刘辉

【摘要】

研究无关初始状态的机械臂系统预设时间全状态约束容错跟踪控制问题, 本文提出了相应的控制策略. 借助新提出的状态变量转换函数和预设时间性能函数, 实现了无关机械臂初始状态的预设时间控制, 并在出现跟踪误差超出预设性能约束边界时, 能够及时重启系统的预设性能控制功能. 通过对所有状态的直接约束, 有效保证了机械臂的运行角速度和驱动电流不超出约束边界, 从而保证了系统的安全可靠运行. 该策略在设计时采用了所有控制信号从零开始变化, 可以有效避免机械臂系统初始控制信号过大对系统产生冲击, 减少电能损耗. 所设计的轨迹跟踪控制器可在执行器故障的情况下保证机械臂系统的准确轨迹跟踪控制.

【关键词】

机械臂系统; 无关初始状态; 预设时间性能函数; 全状态约束; 神经自适应

【引用格式】

沈鹏, 李小华, 刘辉. 无关初始状态的机械臂全状态约束轨迹跟踪容错控制. 控制理论与应用, 2026, 43(6): 1396 – 1406

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240264&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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