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《控制理论与应用》2026年第7期目次速览

已有 916 次阅读 2026-7-21 12:00 |个人分类:刊期目录|系统分类:博客资讯

综述与评论

“智能”增强的预测控制进展与展望

【作者】

李少远

【摘要】

预测控制是适应复杂控制系统的优化需求而在算法策略上不断创新发展的, 从最初的单变量/多变量回路级的预测控制, 到分层递阶优化设点值的优化, 再到随着信息交互技术发展而出现的网络信息模式下分布式系统的预测控制. 在这一发展轨迹上, 以人工智能为一族的各类学习算法起到重要的促进作用, 从预测模型的建立及其误差校正, 到分层递阶结构下实时优化/经济预测控制(RTO/EMPC)的优化求解, 再到分布式预测控制中的协同优化等, 正在呈现以具有学习/自适应功能为主要特征的“人工智能”预测控制, 本文将讨论以上这些方面预测控制新的发展及其今后的展望.

【关键词】

预测控制; 分布式系统; 智能; 学习

【引用格式】

李少远. “智能”增强的预测控制进展与展望. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1407 – 1418

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250391&flag=1

大模型赋能智能优化算法研究进展综述

【作者】

李婕, 杜永浩, 姚锋, 陈盈果, 郭雅萍

【摘要】

针对传统智能优化算法在面对超大规模问题时存在的专家依赖性强、计算成本高和动态适应性差等局限性, 综述了大语言模型(LLM)赋能智能优化算法的研究进展. 首先, 梳理了LLM在生成初始解构造策略、搜索算子、解的估计方法以及构造完整智能优化算法等环节的主要方法; 其次, 剖析了LLM作为代理直接参与优化过程, 生成初始解、邻域解、端到端地生成解以及代理解的估计方法的工作原理与面临的挑战; 在此基础上, 综述了LLM赋能的智能优化方法在经典优化问题及行业实践中的应用情况; 最后, 讨论了当前研究在计算效率、跨领域泛化及处理复杂约束时的语义保真度等方面的局限性, 并指出构建统一语义建模框架、研究解空间语义压缩技术、共建开源评估体系及探索算法演进机制等未来研究方向.

【关键词】

大语言模型赋能; 智能优化算法组件生成; 代理智能优化求解; 语义驱动生成; 进化–语言协同优化; 大规模优化问题

【引用格式】

李婕, 杜永浩, 姚锋, 等. 大模型赋能智能优化算法研究进展综述. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1419 – 1429

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250315&flag=1

论文与报告

面向多种动态事件的深度强化学习车辆路径优化

【作者】

张焱鹏, 李香花, 赵于前, 丘腾海, 桂瑰, 阳春华, 桂卫华

【摘要】

现有针对动态车辆路径问题的研究主要集中于处理单一类型的动态事件, 忽视了多种动态事件并存的复杂情况, 且大多数方法依赖于滚动优化策略, 实时性较差. 为此, 本文提出一种基于深度强化学习与元学习的优化方法, 解决包含多种动态事件的动态车辆路径问题. 首先, 引入交通拥堵、车辆损坏等较少被研究的动态事件, 对包含多种动态事件的动态车辆路径问题进行建模; 其次, 根据动态问题特性, 对符合配送过程的非平稳马尔可夫决策过程进行建模, 以提升求解效率. 并设计基于共享网络与注意力机制的深度神经网络模型, 用以生成实时决策与评估状态价值; 最后, 针对多动态事件间的差异性, 引入元学习框架, 显著增强模型在不同动态事件场景下的泛化能力, 使其仅需少量微调即可适应未知动态事件. 在不同规模、不同动态度的实例上进行实验, 证明了所提方法的优越性和有效性.

【关键词】

动态车辆路径问题; 深度强化学习; 元学习; 非平稳马尔可夫决策过程

【引用格式】

张焱鹏, 李香花, 赵于前, 等. 面向多种动态事件的深度强化学习车辆路径优化. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1430 – 1440

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250013&flag=1

自适应步长的隐私保护分布式非凸优化

【作者】

韩冬昱, 刘涛, 王志远, 李俊韬, 刘坤, 夏元清

【摘要】

本文考虑具有稀疏梯度的分布式随机非凸优化问题, 提出一种基于隐私保护的分布式自适应梯度算法. 算法根据历史梯度计算自适应步长, 从而在梯度稀疏的情况下自动协调决策变量在各个维度的下降速度. 进一步, 利用梯度跟踪技术以及步长裁切机制以减轻代价函数异质性对收敛性能的影响, 并利用截断Gaussian机制保护节点的隐私信息. 理论分析表明, 所提算法能够收敛到优化问题一阶驻点的邻域内, 并且能够实现 ϵ-差分隐私保护. 最后, 通过数值仿真验证了算法的有效性.

【关键词】

分布式优化; 自适应步长; 隐私保护; 梯度跟踪; 非凸代价函数

【引用格式】

韩冬昱, 刘涛, 王志远, 等. 自适应步长的隐私保护分布式非凸优化. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1441 – 1454

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240578&flag=1

基于超螺旋算法的小型单旋翼无人直升机容错控制

【作者】

刘沫寒, 鲜斌

【摘要】

针对具有模型不确定性的小型单旋翼无人直升机在出现执行器有效性损失故障下的容错控制问题, 本文基于增量式非线性动态逆方法和超螺旋控制算法, 提出了一种新的非线性容错控制设计方法. 首先, 基于几何控制的概念, 将直升机的姿态跟踪误差表示为旋转矩阵形式, 以增强控制效果的平滑度; 其次, 基于增量式非线性动态逆方法, 对考虑执行器故障的非线性动力学模型进行了处理; 然后, 在此基础上进一步引入了超螺旋控制设计方法, 设计了一种非线性鲁棒容错控制算法, 用于提高控制系统对执行器有效性损失故障的鲁棒性. 通过Lyapunov分析方法证明了闭环系统的稳定性, 以及直升机姿态跟踪误差的有限时间收敛性; 最后, 在小型单旋翼无人直升机硬件在环实验平台上进行了实验验证, 并与一种几何控制设计方法进行了对比, 证明了本文提出的控制方案在发生故障时具有较好的鲁棒性和安全控制性能.

【关键词】

单旋翼无人直升机; 容错; 超螺旋控制; 增量式非线性动态逆; 非线性控制系统

【引用格式】

刘沫寒, 鲜斌. 基于超螺旋算法的小型单旋翼无人直升机容错控制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1455 – 1463

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240251&flag=1

锁相环扰动影响下的并联变换器扰动前馈补偿及动态特性改进控制方法

【作者】

刘鑫蕊, 夏天, 任瀚文, 王睿, 孙秋野

【摘要】

随着新能源发电比例的提升, 并联变换器在弱电网中的应用日益广泛. 然而, 弱电网特性使电网阻抗与锁相环(PLL)之间的动态耦合加剧, 削弱系统的稳定裕度并降低变换器的输出功率. 现有研究多聚焦于PLL参数优化或改进电压前馈方法, 但在针对并联变换器系统的同步稳定性和控制器结构改进方面仍存在一定局限性. 本文基于阻抗分析理论, 提出一种融合扰动电压前馈补偿与动态特性改进的控制策略, 通过在电流控制环中引入扰动前馈补偿项和动态特性改进项, 旨在缓解弱电网条件下PLL扰动对系统稳定性的影响, 并利用广义奈奎斯特稳定判据(GNC)分析同步稳定性. 最后, 通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提策略的有效性与适用性.

【关键词】

并联变换器; 弱电网; 锁相环; 阻抗分析理论; 扰动电压前馈补偿; 广义奈奎斯特稳定判据

【引用格式】

刘鑫蕊, 夏天, 任瀚文, 等. 锁相环扰动影响下的并联变换器扰动前馈补偿及动态特性改进控制方法. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1464 – 1472

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240621&flag=1

量子相位感知器

【作者】

丛爽

【摘要】

本文提出一种基于相位编码的二输入/单输出量子相位神经元(QPN)及由其组成的单层量子感知器(QPP), 并通过量子门组成的电路对其实现. 所提出的网络仅采用单层网络, 可以将n个单输入变量编码到归一化幅值的不同相位上, 通过不同量子门的相位操作, 完成由n个输入在希尔伯特空间中组成的2^n个不同正交基态的相位表示的一个单位向量, 不仅可以避免随n输入变量而指数增长的输出变量, 同时可以解决经典感知器所不能解决的线性不可分的“异或”问题. 论文对组成QPP的QPN的输入/输出关系式以及权相位参数的求解算法进行了详细推导, 并通过实际相位参数设计与数值实验, 采用QPP网络来实现“异或非”的逻辑操作, 并与其他量子感知器方法实现异或操作的网络结构进行对比, 展现本文所提出的QPP的优越性, 同时还对多输入/多输出的QPP的应用前景给予了展望.

【关键词】

量子相位神经元; 量子相位感知器; 异或非逻辑操作; 量子态识别模型; 量子态生成模型

【引用格式】

丛爽. 量子相位感知器. 控制理论与应用, 2026, 43 (7): 1473 – 1480

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240496&flag=1

逆加权切换下二维切换系统的异步耗散控制

【作者】

王瑞华, 张佳磊, 黄孝辉

【摘要】

本文提出了一种二维点依赖凸存储函数和一种新的逆加权切换策略, 用于研究二维切换Fornasini-Marchesini局部状态空间(FMLSS)系统的稳定性和耗散性问题. 由于凸函数的引入, 存储函数被设计为凸函数作系数的多个正定矩阵的凸组合, 可带来更多决策变量, 从而, 有效降低所得结果的保守性. 另外, 本文提出了逆加权切换策略以消除每个子系统的驻留时间限制, 只要求所有驻留时间的逆加权和小于一个常数, 从而, 导出了系统渐近稳定性且严格(Q, S, R)耗散性的充分条件. 然后, 针对系统模态和控制器模态的异步切换现象, 协同设计异步二维点依赖凸存储函数和逆加权切换机制, 进行耗散性分析, 得到了异步切换下系统的时变状态反馈凸控制器. 此种协同设计机制能保证存储函数在异步区间上也是递减的. 最后, 给出一个热模型的应用例子, 以验证结果的有效性和优越性.

【关键词】

切换系统; 点依赖凸存储函数; 逆加权切换; 异步耗散控制; Fornasini-Marchesini局部状态空间模型

【引用格式】

王瑞华, 张佳磊, 黄孝辉. 逆加权切换下二维切换系统的异步耗散控制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1481 – 1489

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240334&flag=1

离散时间严格反馈非线性系统的固定时间反步控制

【作者】

张训警, 赵林, 高存臣

【摘要】

本文提出了一种基于反步法的离散时间严格反馈非线性系统固定时间控制策略. 利用跟踪误差和期望轨迹进行递归设计, 有效解决了离散时间系统传统反步控制中出现的“因果矛盾”问题. 通过设计的固定时间控制器保证系统的设定时间与初始条件无关, 并可以进行预估和设计. 结合李雅普诺夫函数给出一种倒推式的固定时间控制稳定性分析方法, 证明了该控制方案可以保证跟踪误差在设定时间内收敛到零. 仿真结果表明, 本文所提出的控制方法具有较快的收敛速度和较好的跟踪性能.

【关键词】

离散时间非线性系统; 固定时间收敛; 反步控制; 跟踪控制

【引用格式】

张训警, 赵林, 高存臣. 离散时间严格反馈非线性系统的固定时间反步控制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1490 – 1496

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240503&flag=1

基于事件触发的线性分解Tube经济预测控制

【作者】

何德峰, 张天翔, 王军晓

【摘要】

本文针对离散时间约束不确定线性系统, 提出一种基于事件触发的线性分解Tube经济模型预测控制 (TEMPC)策略. 首先, 通过对系统状态和控制约束的紧缩设计, 实现系统的鲁棒约束满足. 再通过分解预测终端状态, 增广终端代价函数, 进而扩大策略的终端域; 其次, 利用经济平衡点的跟踪性能函数构造优化问题的隐式收缩约束, 据此设计控制器优化计算的事件触发机制, 进一步建立策略的递推可行性和闭环系统关于经济平衡点的有界稳定性; 最后, 通过对比仿真验证本文策略的有效性.

【关键词】

模型预测控制; 不确定线性系统; 事件触发控制; 经济优化; 鲁棒稳定性

【引用格式】

何德峰, 张天翔, 王军晓. 基于事件触发的线性分解Tube经济预测控制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1497 – 1505

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240498&flag=1

基于控制的弱可重构布尔控制网络状态可重构性与估计

【作者】

杨俊起, 李浩, 陈志

【摘要】

本文研究了布尔控制网络可重构性分析和状态估计中的控制问题. 首先, 提出了具有强控制不动点的输出依赖可重构状态(ODRS)集和输出依赖不可重构状态(ODUS)集的概念, 分析了布尔控制网络的输出依赖可重构性; 其次, 针对依赖于输出的弱重构布尔控制网络, 提出了一种集–集同步可达方法; 然后, 设计了一个公共控制序列(CCS), 使得弱可重构的布尔控制网络是基于控制可重构的; 再后, 提出了一种基于控制的状态估计方案, 并给出了唯一估计布尔控制网络状态的算法; 最后, 通过算例说明了所提方法的可行性.

【关键词】

布尔控制网络; 可重构性分析; 状态估计; 矩阵半张量积

【引用格式】

杨俊起, 李浩, 陈志. 基于控制的弱可重构布尔控制网络状态可重构性与估计. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1506 – 1512

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240456&flag=1

预算与资格受限的分布式异构流水车间调度分解算法

【作者】

熊福力, 师江波, 史浩君, 潘静, 刘恒冲

【摘要】

针对有限预算和生产资格约束的分布式异构置换流水车间调度问题(DHPFSP), 以最小化生产成本与最大完工时间(Makespan)加权和为目标, 本文建立了该问题的混合整数线性规划(MILP)模型和约束规划(CP)模型, 并设计了两种能够精确求解的分解算法. 首先, 运用逻辑Benders分解(LBBD)技术将原问题分解为指派主问题和一系列调度子问题; 其次, 为提升LBBD收敛速度, 引入基于瓶颈机器的调度子问题松弛策略加强主问题MILP模型并采用CP求解调度子问题; 然后, 在算法迭代过程中将根据子问题最优解产生的最优割加入到指派主问题以逐渐缩小解空间. 基于以上框架, 设计了两种LBBD算法: 迭代式逻辑Benders分解(ILBBD)算法和分支检查(BCH)算法. 计算结果表明, 所提出的两种分解算法能够在合理时间内获得最优解或者近优解. 与MILP和CP模型相比, 两种分解算法在求解大规模问题上具有显著优势, 而CP模型则在求解小规模问题上表现最佳.

【关键词】

分布式异构置换流水车间调度问题; 混合整数线性规划; 约束规划; 逻辑Benders分解算法; 分支检查算法

【引用格式】

熊福力, 师江波, 史浩君, 等. 预算与资格受限的分布式异构流水车间调度分解算法. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1513 – 1522

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240574&flag=1

基于预设性能的垂冷发导弹初始段大姿态机动控制

【作者】

黄文科, 冉光滔, 郭延宁, 李传江, 马广富

【摘要】

本文针对垂冷发导弹初始段大角度姿态机动控制问题, 提出一种基于预设性能的导弹大角度姿态机动控制方法, 并设计了弹道跟踪的过载制导律以及过载驾驶仪. 首先, 基于有限时间稳定理论, 设计出扩张状态观测器, 实现对扰动的主动抑制; 其次, 将误差四元数为状态量的状态空间模型转换为Euler-Lagrange模型, 并根据误差四元数构建出滑模面, 通过约束转换关系设计基于预设性能的大角度姿态控制律; 通过将导弹的动力学模型进行线性化, 设计出弹道跟踪的过载制导律以及过载驾驶仪; 最后, 通过数值仿真, 验证了本文所提方法的有效性.

【关键词】

垂冷发导弹; 预设性能控制; 有限时间稳定; 姿态控制; 过载控制

【引用格式】

黄文科, 冉光滔, 郭延宁, 等. 基于预设性能的垂冷发导弹初始段大姿态机动控制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1523 – 1533

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240495&flag=1

数据驱动的离散周期时滞系统结构属性分析

【作者】

吕灵灵, 孙誉格, 赵志甲, 刘屿

【摘要】

针对参数未知的离散线性周期时滞系统, 提出了一种新的数据驱动方法来分析其结构属性. 该方法首先通过系统扩维技术消除时滞项, 将原系统转换为增广状态空间形式. 通过精心设计激励输入序列和系统响应数据采集方案, 构建了基于实测数据的可控性与可观测性判据, 建立了测量数据与系统结构属性之间的直接映射关系. 此外, 该方法还可进一步推广应用于系统可镇定性和可检测性的判断, 为周期时滞系统的结构属性分析提供了新的理论工具. 与传统方法相比, 所提出的数据驱动方法无需依赖系统状态空间矩阵的显式表达, 且极大地降低了计算复杂度.

【关键词】

数据驱动; 周期时滞系统; 可控性; 可观测性

【引用格式】

吕灵灵, 孙誉格, 赵志甲, 等. 数据驱动的离散周期时滞系统结构属性分析. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1534 – 1543

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250276&flag=1

噪声通讯下多非完整性移动机器人有限时间编队控制

【作者】

刘海龙, 张柱, 秦海

【摘要】

多非完整性移动性机器人依赖于通讯网络交互自身的状态信息, 然而通讯网络易受到各种噪声源的干扰, 使得传输过程中原本清晰的信息变得模糊不清, 从而影响多非完整性移动机器系统的整体性能. 为了提高多非完整性移动机器的编队精度, 提出一种噪声通讯下多非完整性移动机器人有限时间编队控制算法. 首先, 采用包含了未知系数和残差的非线性函数对带有噪声信号的交互信息进行建模, 并使用自适应控制技术和鲁棒控制技术分别对模型的未知系数和残差进行估计和补偿; 然后, 提出一种新颖的有限时间编队控制算法确保非完整性多移动机器人在噪声网络下快速形成期望编队, 并且基于李雅普诺夫稳定性定理, 证明了多机器人系统闭环信号有界以及编队误差有限时间收敛至预定义范围; 最后, 在仿真环境中验证了有限时间编队控制算法的有效性.

【关键词】

多非完整性移动机器人; 噪声通讯; 自适应控制; 鲁棒控制; 有限时间编队控制

【引用格式】

刘海龙, 张柱, 秦海. 噪声通讯下多非完整性移动机器人有限时间编队控制. 控制理论与应用, 2026,43(7): 1544 – 1551

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240564&flag=1

四旋翼无人机编队飞行路径规划及分布式协同控制

【作者】

许海涛, 陈龙胜, 王宇翔, 赵天隆

【摘要】

针对未知三维环境中四旋翼无人机编队安全飞行问题, 基于强化学习、人工势场和多智能体一致性理论提出了一套路径规划算法和分布式协同控制协议. 首先, 基于Q-learning和B样条曲线拟合构建虚拟长机路径规划算法, 在未知环境中实现对长机路径的精确规划和避障. 然后根据人工势场理论设计新的斥力函数并将其引入控制协议保证僚机跟随长机执行任务的同时能有效避障和避碰, 并设计扩张状态干扰观测器对系统的集总扰动进行在线逼近以提升系统的鲁棒稳定性. 在此基础上, 基于反推法和多智能体一致性理论为多四旋翼无人机编队飞行设计了适用于六自由度全状态的航迹跟踪分布式一致性协同控制协议. 最后, 利用Lyapunov稳定理论严格证明了编队飞行闭环系统的稳定性, 并通过仿真实验验证了所设计的无人机编队飞行路径规划及分布式协同控制协议的可行性和有效性.

【关键词】

强化学习; 路径规划; 四旋翼无人机编队; 分布式协同控制; 干扰抑制

【引用格式】

许海涛, 陈龙胜, 王宇翔, 等. 四旋翼无人机编队飞行路径规划及分布式协同控制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1552 – 1563

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240494&flag=1

基于重复扩张状态观测器的非圆车削主轴扰动抑制

【作者】

王小眷, 周兰, 肖文彬, 李美柳

【摘要】

针对非圆车削主轴驱动电机在恒速运行加工过程中由切削力引起的周期扰动问题, 本文提出基于改进型重复扩张状态观测器的扰动抑制方法, 实时估计并补偿包含参数摄动和周期扰动在内的总扰动, 提高非圆车削加工精度. 首先, 利用系统的可测输出和控制输入信号设计扩张状态观测器, 用于估计总扰动; 其次, 根据切削力引起的周期扰动特性设计重复控制器, 并将其嵌入扩张状态观测器中, 以提高周期扰动的估计精度. 在此基础上, 构造基于扰动动态补偿的复合控制规律, 消除扰动对系统的影响, 保证系统对参考输入的跟踪精度; 然后, 应用分离设计原理和小增益定理推导系统稳定性条件, 并采用粒子群优化算法对前馈增益、重复扩张状态观测器参数以及状态反馈增益进行同步优化; 最后, 通过仿真对比验证所提方法的有效性与优越性.

【关键词】

扩张状态观测器; 重复控制; 切削力; 周期扰动

【引用格式】

王小眷, 周兰, 肖文彬, 等. 基于重复扩张状态观测器的非圆车削主轴扰动抑制. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1564 – 1573

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250015&flag=1

水下敷缆作业机器人关键机构布局的CFD优化方法

【作者】

王闯, 白雪剑, 赵艺楠, 惠晓龙, 范亚洲, 孙文星, 王硕, 谭民, 王宇

【摘要】

针对复杂海况下水下敷缆作业机器人的结构布局优化问题, 本文提出了一种基于计算流体力学(CFD)的关键机构布局优化方法. 首先, 建立导管推进器三维模型, 采用滑移网格模拟旋转运动, 结合水动力性能验证和网格无关性分析, 确保模型可靠性. 在此基础上, 重点模拟了双导管推进器在不同偏置角度下的瞬态流场, 通过涡量、Q 准则涡识别及湍流动能(TKE)分析, 揭示了偏置角度对推力与涡流稳定性的影响机制. 结果表明, 偏置20◦时, 后方推进器完全脱离前方推进器尾流的干扰, 前向总推力达峰值, 涡量分布均匀性与流场稳定性最佳, 超出最优角后, 湍流动能持续增长导致的涡系增强与能量耗散加剧是推力下降主因. 定量分析表明, 推进效率与涡流强度呈负相关. 最后, 构建主推进阵列布局优化模型, 验证了偏置20◦布局方案的有效性.

【关键词】

水下敷缆作业机器人; 计算流体力学; 导管推进器; 滑移网格; 涡流分析

【引用格式】

王闯, 白雪剑, 赵艺楠, 等. 水下敷缆作业机器人关键机构布局的CFD优化方法. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1574 – 1583

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250088&flag=1

基于自适应采集函数的丙烯酸生产过程代理模型

【作者】

曾祥宇, 薄翠梅, 喻果, 张泉灵, 高福荣

【摘要】

丙烯酸生产过程机理建模方法精度高但计算时间长, 采用数据驱动的代理模型方法可以降低其计算成本, 如何提高代理模型精度成为数据驱动建模关键. 因此, 本文提出了一种新的基于自适应采集函数的高斯过程, 首先, 基于加权的多邻近期望改进策略增大不确定区域的采样概率; 然后, 引入稀疏度避免其过度采样; 最后, 通过指数衰减策略自适应调整采集函数的全局与局部搜索能力, 从而逐步提高代理模型精度. 通过在9个测试函数和丙烯酸生产过程上进行对比实验, 实验结果表明所提出的算法有效地提升了代理模型的精度, 验证了算法的有效性.

【关键词】

丙烯酸生产过程; 加权多邻近期望改进; 稀疏度; 代理模型; 自适应采集函数

【引用格式】

曾祥宇, 薄翠梅, 喻果, 等. 基于自适应采集函数的丙烯酸生产过程代理模型. 控制理论与应用, 2026,43(7): 1584 – 1594

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240590&flag=1

基于强化学习的不确定非线性系统的事件触发最优输出调节

【作者】

袁从雨, 孟桂芝, 茹拉夫科夫·米哈伊尔

【摘要】

针对一类由外系统驱动的事件触发非线性系统的最优输出调节问题, 提出了一种基于强化学习的事件触发最优控制策略, 设计了前馈–反馈结构的控制器. 首先, 通过坐标变换将不确定非线性系统的输出调节问题转化为非线性增广系统的镇定问题, 利用内模设计前馈控制器; 其次, 将强化学习中的评价神经网络算法引入事件触发控制, 利用神经网络在线逼近Hamilton-Jacobi-Bellman方程的解, 引入鲁棒补偿器抑制系统不确定性, 基于事件触发的最优控制问题设计最优反馈控制器, 实现了计算效率与控制性能的优化权衡; 然后设计了事件触发机制, 不仅保证了闭环系统的稳定性, 而且严格证明了触发时间间隔存在非零下界, 有效避免Zeno行为. 最后, 通过李雅普诺夫定理证明了闭环系统的所有信号有界性及跟踪误差一致最终有界性. 仿真结果表明, 相比传统方法, 本文所提出的策略在控制性能和计算效率方面均具有显著优势.

【关键词】

输出调节; 事件触发; 强化学习; 内模

【引用格式】

袁从雨, 孟桂芝, 姜文锐, 等. 基于强化学习的不确定非线性系统的事件触发最优输出调节. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1595 – 1605

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA250386&flag=1

切换仿射建模下的DC-DC Buck-Boost变换器稳定性分析

【作者】

朱延正, 黄发训, 杨荣妮, 徐孝增

【摘要】

本文针对DC-DC Buck-Boost变换器输出电压的稳定性问题, 提出了一种基于状态依赖切换控制与切换仿射模型的创新性解决方案. 为确保系统在动态变化中的稳定性, 构建了一类新的切换多平移点Lyapunov函数, 结合Lyapunov稳定性理论与线性矩阵不等式方法, 设计出一类基于切换仿射模型的控制函数. 该控制函数显著提升了系统的动态响应性能, 有效抑制了输出电压波动, 改善了系统的动态性能并保持输出电压的稳定. 通过合理的切换控制设计, 使DC-DC Buck-Boost变换器在升压、降压以及过渡阶段均能够实现系统的稳定运行. 实验结果进一步验证了所提出方法的有效性与可行性, 为DC-DC变换器控制策略的优化提供了新的研究思路和技术支持.

【关键词】

DC-DC Buck-Boost功率变换器; 切换仿射模型; Lyapunov函数; 切换多平移点; 输出电压控制

【引用格式】

朱延正, 黄发训, 杨荣妮, 等. 切换仿射建模下的DC-DC Buck-Boost变换器稳定性分析. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1606 – 1613

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240579&flag=1

短文

基于数据优选的航天器控制系统传感器故障自主诊断方法

【作者】

徐文青, 吴志刚, 王大轶, 刘成瑞, 符方舟

【摘要】

针对资源受限的航天器控制系统, 本文提出一种基于数据优选的传感器故障自主诊断方法. 所提出的方法不依赖于测量数据的统计特征和系统变量之间的线性关系, 而且能够在降低计算量的同时保证诊断能力. 除此之外, 在诊断到故障发生后, 可以实现在轨数据的重新优选, 在降低计算资源的同时为应对后续故障提供条件. 首先, 基于测量数据描述不同传感器故障对应的系统运行模式; 其次, 通过建立衡量不同运行模式测量数据差异的量化指标分别进行地面数据优选和在轨数据优选; 然后, 建立传感器故障诊断逻辑, 利用最优数据优选矩阵下所调用的测量数据进行故障诊断; 最后通过仿真实例验证理论结果的可行性和有效性.

【关键词】

航天器; 自主故障诊断; 黎曼几何; 数据优选

【引用格式】

徐文青, 吴志刚, 王大轶, 等. 基于数据优选的航天器控制系统传感器故障自主诊断方法. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1614 – 1620

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240551&flag=1

基于浅层特征与深层特征融合的浮选工况识别

【作者】

艾明曦, 孔庆洁, 张进, 许庆, 李鹏, 谢永芳, 唐朝晖

【摘要】

泡沫表面视觉特征直观反映矿物浮选状态, 然而泡沫图像浅层特征依赖领域知识且适用性有限, 深层特征依赖深度学习模型易受数据量限制和噪声影响, 为此, 本文提出基于浅层特征与深层特征融合的浮选工况识别方法(FSDF). 首先, 通过特征工程算法提取颜色、形态和纹理等浅层特征; 然后, 设计双分支网络提取局部–全局深层特征以增强图像细节与整体表征; 最后, 采用两阶段特征集成 (TSFI) 策略融合特征, 并通过一维卷积融合网络(1-DCFN)完成工况识别. 此外, 引入一致性损失以强化特征提取分支与1-DCFN在特征提取和分类任务上的协同作用. 在实际浮选生产数据上的实验结果表明, 该方法优于对比方法, 具备良好的工业应用潜力.

【关键词】

泡沫浮选; 工况识别; 浅层特征; 深层特征; 特征融合

【引用格式】

艾明曦, 孔庆洁, 张进, 等. 基于浅层特征与深层特征融合的浮选工况识别. 控制理论与应用, 2026, 43(7): 1621 – 1630

【全文链接】

https://jcta.ijournals.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA240623&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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