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多模块并联有源电力滤波器系统及其基于分相控制和实时总线通讯的新型容错控制策略 None

Qun-wei XU, Jin-xiang ZHAN, Long XIAO, Guo-zhu CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第9期页码 1166-1179 doi: 10.1631/FITEE.1601296

摘要：首先，提出一种适用于大容量补偿的多模块并联有源电力滤波器系统。该系统中每个模块具备相同的电路拓扑、功能及控制器设计，有助于模块间协同控制的实现。模块指令信号由总指令信号与相应的分配系数相乘所得。其次，提出一种基于a-b-c坐标系下分相控制和实时总线通讯的新型容错控制策略。故障后电路的稳态分析证明系统具备高稳定性及控制可靠性，保证其工程应用价值。最后，搭建了实验样机，实验结果验证了所提多模块系统及其容错控制策略的可行性和有效性。

关键词：并联有源电力滤波器；容错拓扑；分相控制；总线通讯

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电流型有源电力滤波器的神经网络滞环控制

王萍,张珂,许会军

《中国工程科学》 2007年第9卷第1期页码 40-43

摘要：

神经网络滞环控制就是将神经网络和滞环比较器这两种方法相结合的一种控制方法。滞环控制是控制方法中较为简单的一种，它不需要系统太多的参数，实时性较好，但用滞环控制方法时系统开关频率不固定，这不仅影响电子开关的使用寿命，而且降低了系统的稳定性。将二者结合的控制方法不仅可实现神经网络对快速变量的控制，而且可以提高滞环控制的性能。通过训练神经网络能够完成滞环比较器的功能，并可取代滞环比较器。给出了计算机仿真结果，神经网络通过DSP实现。

关键词：有源滤波神经网络滞环比较器

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基于迭代算法的有源电力滤波器谐波电流实时检测新方法

李自成,孙玉坤

《中国工程科学》 2006年第8卷第1期页码 46-50

摘要：

目前，已经提出了多种有源电力滤波器谐波及无功电流检测方法，尽管这些方法各有特点，但都存在着难以克服的问题，如计算量大，实时性差，检测精度不高等。文章在负载电流分析的基础上，提出了一种基于迭代算法的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法，该方法具有计算量非常小，实时性好，检测精度高等特点。理论分析与仿真研究证实了该方法的正确性。

关键词：有源电力滤波器谐波电流有功电流无功电流

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有向通信拓扑下具有姿态同步跟踪预设性能的多无人机分散式容错协同控制 Regular Papers

Zi-quan YU, Zhi-xiang LIU, You-min ZHANG, Yao-hong QU, Chun-yi SU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第5期页码 685-700 doi: 10.1631/FITEE.1800569

摘要：针对多无人机在有向通信拓扑中遭遇执行器故障问题，提出一种分散式容错协同控制方案。首先，利用神经网络对无人机模型中的固有非线性项和执行器效率下降故障所引起的未知非线性项进行估计。其次，引入干扰观测器对神经网络估计偏差和执行器偏差故障进行估计。再次，设计可反映神经网络和干扰观测器复合估计能力的预测偏差，并将该预测偏差集成至所设计的容错协同控制方案中，以提升复合估计能力。最后，利用预设性能函数对姿态同步跟踪偏差进行变换，实现同步跟踪偏差预设性能控制。该控制方案的一个关键特征是多无人机本身的非线性项和与执行器故障有关的非线性项可被神经网络、干扰观测器、预测偏差组成的复合估计器较好地估计。另一个关键特征是姿态同步跟踪偏差被严格约束在预设性能界限内。仿真结果表明所设计控制方案有效。

关键词：容错控制；分散式控制；预设性能；无人机；神经网络；干扰观测器；有向拓扑

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基于三线耦合结构的具有灵活带宽的紧凑型平衡式输入无反射带通滤波器 Research Article

朱雅慧1,2,蔡璟1,2,秦伟1,2,杨汶汶1,2,陈建新1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第2期页码 314-326 doi: 10.1631/FITEE.2200261

摘要：本文提出一种基于三线耦合结构的具有灵活带宽的紧凑型平衡式输入无反射带通滤波器。在差模模式下，带通响应由三线耦合结构实现，同时三线耦合结构的输入耦合馈线被输入吸收网络复用。带通滤波部分和吸收部分实现了良好的融合，有效地减小了电路尺寸，并且两部分的带宽独立可控，进而使得该滤波器的差模响应带宽具有灵活可控的特性。为了验证该设计方法，设计了一款尺寸为0.52λ×0.36λ的平衡式输入无反射滤波器，测量范围为0–7.0 GHz。测得差模响应的中心频率为2.45 GHz，3 dB相对带宽为31.4%。实测和仿真结果展现了良好的一致性，并且该滤波器具有0.43 dB的低插入损耗、较宽的差模上阻带（超过20 dB的抑制水平至2.72倍频）以及宽带的差模无反射和共模噪声吸收（吸收相对带宽为285.7%）等优点

关键词：输入无反射滤波器；平衡式带通滤波器；差模；共模；三线耦合结构

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一种基于子带激励替换的窄带语音水印算法 Article

Wei LIU, Ai-qun HU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第5期页码 627-643 doi: 10.1631/FITEE.1601503

摘要：在嵌入器中，使用了能量规范化准则，使得通带水印信号的能量与原始通带语音激励信号的能量相等，然后使用合成滤波器来对该水印信号进行频谱成形。在提取器中，先用带通滤波器去除带外信号，然后用分析滤波器对失真进行补偿。实验结果显示，本文建议算法的数据速率可达400 bits/s，具有更佳的带宽效率，且有良好的不可感知性。

关键词：分析滤波器；线性预测；窄带语音水印；通带激励替代；能量规范化；谱包络成形；合成滤波器

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面向CPG驱动的仿生机器鱼容错控制方法 Article

杨越麒, 王健, 吴正兴, 喻俊志

《工程（英文）》 2018年第4卷第6期页码 861-868 doi: 10.1016/j.eng.2018.09.011

摘要：

容错性能对于自推进仿生机器鱼在实际水下应用中的可操作性和生存能力至关重要。本文探讨了具有多个可活动关节和一个被卡住尾部关节的自由游动机器鱼的容错控制问题。提出的控制系统主要由两个部分组成：反馈控制器和前馈补偿器。具体而言，一方面，设计了基于生物启发中心模式发生器的反馈控制器用于使机器鱼对外部干扰具有鲁棒性；另一方面，引入了基于动力学模型的前馈补偿器来加速整个控制系统的收敛。在此基础上，开展了仿真实验来完成控制系统分析和故障机器鱼游动性能验证。最后，水下实验表明，所提出的容错控制方法能够有效调整故障机器鱼，使其能够在故障情况下完成所需运动，进而提高实际机器鱼系统的稳定性和寿命。

关键词：容错控制机器鱼运动控制反馈控制器前馈补偿器

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GaAlAs/GaAs平面波导串联矩形谐振腔滤波器的研究

蔡纯,刘旭,肖金标,马长峰,陈麟,丁东,张明德,孙小菡,徐筱乐,陈堂胜,李拂晓

《中国工程科学》 2004年第6卷第2期页码 61-66

摘要：

基于四端口谐振腔滤波理论，采用二维时域有限差分法（2D-FDTD）数值仿真了矩形谐振腔的滤波特性，分析了串联谐振腔的个数与滤波特性的关系；设计和制作了GaAlAs/GaAs平面波导四串联矩形谐振腔滤波器，获得其滤波特性，测试结果通带半宽约为10 nm；与仿真结果有着较好的符合。

关键词：波分复用平面波导器件光滤波器谐振腔时域有限差分法

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基于并联机构及MR阻尼器的多维减振平台半主动控制研究

朱伟,马履中,陈修祥,吴伟光,谢俊

《中国工程科学》 2007年第9卷第11期页码 63-67

摘要：

分析了磁流变阻尼器的力学特性，将其应用于多维减振系统中。采用经典的三平移并联机构作为多维减振平台的主体机构，推导出其位置逆解公式；建立了系统动力学状态方程模型，以运动学方程得到的支路加速度作为输入信号，控制器采用了基于线性二次型最优控制理论的半主动控制算法。考虑到动态过程中机构动力学方程的复杂性，采用稳态方法对并联机构处于某一运动姿态的支路移动副振动进行控制，从而控制了整个平台的振动。仿真结果表明，所采取的控制算法有较好的控制效果。

关键词：并联机构多维减振磁流变阻尼器半主动控制

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基于遗传算法的传感器网络拓扑控制研究

刘林峰,庄艳艳,刘业

《中国工程科学》 2008年第10卷第2期页码 66-71

摘要：

无线传感器网络的首要设计目标是延长网络生命期，网络的拓扑控制是实现这一目标的支撑基础。针对传统拓扑控制方案所获拓扑的连通冗余度高或结构健壮性低等弊端，将问题转化为多判据最小生成树模型，提出了一种基于遗传算法的拓扑控制方案。仿真实验结果表明，该方案可获得具有网络整体功耗低、结构健壮性高和节点间通信干扰小等特点的拓扑结构，因而能够有效地延长传感器网络生命期。

关键词：无线传感器网络拓扑控制多判据最小生成树问题遗传算法

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多模型广义标签多伯努利滤波器的推导：多目标混合系统解决方案 Research Articles

吴卫华,蔡益朝,金宏斌,郑茂,冯讯,关泽文

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第1期页码 1-140 doi: 10.1631/FITEE.2000105

摘要：换言之，我们严格推导了多目标混合系统的解决方案，即多模型广义标签多伯努利滤波器——该滤波器虽已被开发，但此前并未得到严格证明。

关键词：多机动目标跟踪；多模型；广义标签多伯努利滤波器；多目标混合系统

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模型不确定性和执行器故障下的四旋翼飞行器主动容错控制方法 None

Yu-jiang ZHONG, Zhi-xiang LIU, You-min ZHANG, Wei ZHANG, Jun-yi ZUO

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第1期页码 95-106 doi: 10.1631/FITEE.1800570

摘要：针对四旋翼飞行器的执行器故障，提出一种可靠的主动容错控制方法。该方法以模型参考自适应控制理论为框架，保证四旋翼飞行器系统的全局渐进稳定性。为消除模型不确定性影响，增强系统鲁棒性，径向基神经网络算法被集成到所设计的控制系统中，自适应地辨识模型不确定性，在线调整参考模型。此外，为避免因执行器饱和及响应速率限制造成的不必要的系统性能下降，在控制器设计过程中，同时考虑执行器动态特性。基于自适应两级卡尔曼滤波器设计的故障检测与诊断模块，可以准确估计执行器控制效率损失故障。利用获取的故障信息，重新构造控制器的控制律，弥补执行器故障的不利影响。仿真结果表明，在执行器有、无故障两种情况下，提出的主动容错控制方法都能使四旋翼飞行器准确跟踪期望的参考信号。

关键词：模型参考自适应控制；神经网络；四旋翼飞行器；容错控制；故障检测与诊断