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“控制系统实时故障检测、分离与估计理论和方法”国家奖成果介绍（图）
国家自然科学奖 控制系统实时故障检测 鲁棒
2022/7/21
创立了强跟踪滤波器理论，攻克了一类非线性随机系统状态与时变参数的估计难题；建立了非完全可分离故障的最大分离理论；提出了鲁棒故障检测滤波器的模型匹配设计方法，解决了已有方法不能处理的模型不确定性问题；提出了鲁棒故障检测滤波器的时频域设计方法，解决了传统方法无法调和的鲁棒性和实时性之间的矛盾。部分研究成果已获得实际应用，并对多种对象的故障诊断系统设计提供了重要理论基础。
基于多级树集合分裂的零飞仪实时图像压缩
零飞仪 图像压缩 小波提升变换 多级树集合分裂算法
2020/8/3
为了解决靶场测试中零飞仪有效带宽无法满足实时跟踪目标图像无线传输的问题，提出了一种基于多级树集合分裂实时图像压缩算法。根据零飞仪图像特点分离目标与背景，背景区域采用常规JPEG压缩，目标区域采用优化JPEG2000压缩；优化JPEG2000算法以结合小波提升变换及优化分块方案，采用多级树集合分裂算法替代JPEG2000中优化截断嵌入式分块编码算法。试验结果表明：该算法的压缩比可达4.39，而压缩时...
设计了一种基于WiFi实时传输的振动终端测试节点。该测试节点利用无线传输方式，简化了安装操作，提高了可维护性和可扩展性。通过将存储测试方法与WiFi传输技术相结合，实现了振动信号的可靠采集和实时传输。经过测试和数据分析表明，测试节点实时传输数据未出现丢帧现象，在一定程度上降低了功耗，大幅减轻现场测试人员的工作量，提高了测试效率。
利用在线电量波动数据对有多类用户的智能电网的实时定价问题进行研究。首先依据用户用电习惯将用户分类，对同一时段不同种类用户采用不同价格引导其消费，其次针对实时定价削峰填谷的目的，以极小化峰谷差为目标建立实时定价优化模型，并给出一种依赖在线电量波动的同步扰动随机逼近算法。讨论了模型的性质，给出了算法收敛性的证明。数值仿真结果表明新方法不但能够削峰填谷，避免下载同步化情形的出现，而且有助于提高用户和供电...
基于LabVIEW的遥测数据准实时处理系统设计
遥测 准实时 LabVIEW
2020/3/20
通过对遥测数据处理的现状和需求分析，结合LabVIEW软件的优势，讨论了遥测数据准实时处理系统的功能，提出了一种基于LabVIEW的遥测数据准实时处理系统方案。通过对遥测原始数据的准实时快速处理，提高了数据价值，更好地支持决策。
交叉口信号实时滚动优化模型及算法
信号控制 滚动优化 公交优先 遗传算法
2014/4/11
为了合理控制单交叉口交通流并且优先公交, 建立可变相序的实时滚动优化模型. 该模型将公交优先嵌入优化控制, 对每辆公交车实时分配权重系数, 以交叉口社会车辆和公交车辆的人均延误最小为目标, 优化确定相位序列和相位长度. 通过跳相来实现相序优化, 运用改进的遗传算法来求解. 具体实例表明, 可变相序的实时滚动优化模型能有效地减少系统的人均延误, 并能在尽量减小对社会车辆的影响下实现公交优先.
嵌入式控制是在实时事件驱动下物理系统状态转移的执行过程, 采用超致密时间(SDT) 标签表示事件的实时性, 描述一种自然表达时间的实时状态转移语义模型; 证明事件实时标签是时间值上的偏序函数, 实时事件的状态转移顺序与对应的非实时过程一样; 针对状态转移轨迹中的实时约束条件, 把非实时过程上的操作扩展到实时过程, 得到确定性的操作执行顺序. 一个控制横毛织机编织运动的实例表明了语义表达的有效性.
一种基于输出反馈的显式实时优化控制方法
实时优化 输出反馈 一阶最优性必要条件跟踪 优化控制
2014/2/26
针对一阶最优性必要条件跟踪法优化间隔较长的缺点, 提出一种基于输出反馈的显式实时优化方法. 对系统进行不同工况下的离线优化, 经函数拟合得到最优控制输入与输出变量的显式回归模型, 直接应用于实时优化, 避免了在线梯度估计. 研究一个连续搅拌釜式反应器的反应过程, 并对比两种方法的优化效果, 结果验证了所提出方法的实际使用效果
研究了目标函数为最小化总加权完成时间的并行机实时调度问题. 建立该问题混合整数规划模型, 并提出
融合拉格朗日松弛(LR) 和列生成(CG) 的LR&CG混合算法. 该算法包含双重迭代, 在内环以次梯度法作为下界求
解器和列生成器, 在外环通过求解限制主问题来获得影子价格以调节拉格朗日乘子. 计算实验结果表明, 在相同的计
算时间内, LR&CG能够比常规的LR 算法获得更好的上界和下界, ...
实时系统时间并行模型确定性分析
实时并行系统 超致密时间 广义超测度 因果性
2014/4/16
研究实时并行系统的确定性, 采用面向执行体构件建模和广义测度固定点理论研究系统收敛条件. 把实时
系统构建为用时间信号联系的面向执行的构件集合, 采用超致密时间(SDT) 表示混合系统信号标签模型, 定义构件
为时间模型上的偏序集函数, 构成有反馈作用的偏序集函数组合, 用广义超测度空间固定点理论分析时间并行模型
因果构件的收敛性和系统响应的存在和唯一性.
针对欠驱动刚性航天器提出了时间最优的闭环状态反馈控制算法。首先，利用直接Legendre 伪谱法规划出航天器开环的姿态机动轨迹，并验证了所得最优控制输入的可行性。然后，以航天器实际运行轨迹与开环轨迹间的偏差为变量构造偏差方程，并提出了基于间接Legendre 伪谱法的最优姿态稳定控制算法。最后，采用实时重规划策略实现了稳定控制器状态的反馈，从而完成了对参考轨迹的闭环跟踪。仿真结果表明所提算法运算量...
基于实时波前信息的图像复原
地基望远镜 波前测量 实时处理 图像恢复
2014/3/19
提出了一种基于PIX总线的千单元可扩展波前探测图像恢复技术。采用波前探测与图像恢复相结合的方式来克服大气扰动和系统像差对图像分辨率的影响,满足大型地基望远镜高分辨率成像的需求。首先利用波前探测的方法得到波前相位畸变量,再由此恢复退化图像。其核心部件-波前处理器则采用波前处理主板和可扩展的波前处理子板相结合的方式来满足不同光学系统对波前处理规模的需求,波前空间采样数可扩展至千单元数量级。系统在室内进...
第八次国际ARGO科学组会议举行全球海洋实时观测系统将建成（中国科技信息）
2008/1/16
“地转海洋学实时观测阵”（ARGO）是覆盖全球的新一代海洋实时观测系统。第八次国际ARGO科学组会议日前在法国巴黎举行，来自美国、加拿大、中国和联合国教科文组织政府间海洋学委员会等12个国家和国际组织的38名科学家和政府观察员出席了本次会议。会议透露，全球由3000个浮标组成的ARGO实时海洋观测网即将建成。 覆盖全球的新一代海洋实时观测系统如同目前在全球气象观测中建立的气象观测网或使用的探空气球...
由科技部、中科院天文科普网络委员会、江苏省科技厅、紫金山天文台共同支持的“特殊天象网络实时视频直播”系统2007年1月7日通过专家验收。该系统依靠和江苏电信合作，采用先进的CDN＋P2P平台，可以满足同时30万至50万人次的点击观看。该系统集成度高，操作方便，易于携带，便于野外观测。