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文章：在 GPS 受限环境下基于无人机目标跟踪的协作式 Visual-SLAM 系统：以目标为中心的方法
摘要：使用无人机 (UAV) 自主跟踪动态目标是一个具有挑战性的问题，在许多场景中都有实际应用。在这种情况下，必须解决的一个基本方面与空中机器人和目标的位置估计有关，以控制飞行编队。对于非合作目标，必须使用机载传感器估计其位置。此外，为了估计无人机的位置，全球位置信息可能并不总是可用的（GPS 拒绝环境）。这项工作提出了一种基于视觉的合作 SLAM（同步定位和地图绘制）系统，该系统允许一组空中机器人自主跟踪在 GPS 拒绝环境中自由移动的非合作目标。这项工作的贡献之一是提出并研究使用以目标为中心的 SLAM 配置来解决估计问题，这与众所周知的以世界为中心和以机器人为中心的 SLAM 配置不同。从这个意义上讲，所提出的方法得到了广泛非线性可观测性分析所获得的理论结果的支持。此外，还提出了一种控制系统，用于保持无人机相对于目标的稳定飞行编队。在这种情况下，使用 Lyapunov 理论证明了控制律的稳定性。通过大量计算机模拟，所提出的系统显示出可能优于其他相关方法。
在微机械谐振器中产生混沌的动态方法
摘要 混沌系统具有复杂且不可再现的动力学，在自然界中随处可见，从行星之间的相互作用到天气的演变，但也可以使用当前的先进信号处理技术进行定制。然而，由于底层物理涉及动力学，混沌信号发生器的实现仍然具有挑战性。在本文中，我们通过实验和数值方法提出了一种从微机械谐振器生成混沌信号的颠覆性方法。该技术通过调节施加到非线性区域中谐振器的驱动力的幅度或频率，克服了控制微/纳米机械结构中屈曲的长期复杂性。混沌状态的实验特征参数，即庞加莱截面和李雅普诺夫指数，可直接与不同配置的模拟进行比较。这些结果证实，这种动态方法可转换到任何类型的微/纳米机械谐振器，从加速度计到麦克风。我们通过将现成的微隔膜转变为符合美国国家标准与技术研究所规范的真正随机数生成器，展示了利用混沌状态的混合特性的直接应用。这种原始方法的多功能性开辟了新的途径，将混沌的独特性质与微结构的卓越灵敏度相结合，从而产生新兴的微系统。
一种新的具有霍普夫分岔的多稳态Jerk系统、其电子电路仿真及其在图像加密中的应用
本研究阐明了一种具有五个非线性项的新型三维抖动系统。利用 Lyapunov 指数分析，我们确定了新型抖动系统具有混沌性和耗散性。我们确定了新型抖动系统经历了霍普夫分岔。我们观察到新型抖动系统具有多稳定性，因为它表现出共存的混沌吸引子。多稳定性是混沌系统的一种特殊属性，这意味着对于同一组参数值但不同的初始状态，存在共存的吸引子。我们表明，新型混沌抖动系统表现出具有共存混沌吸引子的多稳定性（Zhang 等人，2020 年；Zhou 等人，2020 年）。我们使用 Multisim 版本 13 设计了所提出的抖动系统的电子电路仿真。我们还使用 Multisim 对抖动电路信号进行了功率谱密度分析，证实了抖动电路中的混沌。混沌系统的电路设计对实际应用很有用（Yildirim 和 Kacar，2020 年；Wang 等人，2021 年；Rao 等人，2021 年）。图像加密是通信理论中的一个重要研究领域，旨在保护图像免受任何未经授权的用户访问 Abd-El-Atty 等人（2019 年）。图像加密是一种广泛使用的图像保护技术，指的是从
神经网络和电路模拟神经爆发和同步
摘要：现今，研究、建模、仿真和实现类脑系统以重现大脑行为已成为迫切的需求。本文通过建模两个基于霍普菲尔德神经网络（HNN）的神经网络模型来模拟神经爆发与同步。第一个神经网络模型由四个神经元组成，对应实现神经爆发放电。理论分析和数值模拟表明，简单的神经网络可以产生丰富的爆发动态，包括每次爆发有不同的脉冲的多个周期性爆发放电，多个共存的爆发放电，以及具有不同幅度的多个混沌爆发放电。第二个神经网络模型使用由两个以上小神经网络组成的耦合神经网络来模拟神经同步。基于李雅普诺夫稳定性理论从理论上证明了耦合神经网络的同步动力学。大量仿真结果表明耦合神经网络能够产生依赖于突触耦合强度的不同类型的同步行为，如反相突发同步、反相尖峰同步、完全突发同步等。最后，设计并实现了两个神经网络电路，展示了所构建神经网络的有效性和潜力。
![arxiv：2405.11401v2 [eess.sy] 2024年5月24日](/simg/g:\will\search\icon\source\1\1ab1812592351ff84069368a5b9e57f623d03d24.webp)
arxiv：2405.11401v2 [eess.sy] 2024年5月24日
在过去的十年中，数据驱动的方法在受欢迎程度上激增，成为控制理论的宝贵工具。因此，控制反馈定律，系统dynamics甚至Lyapunov功能的神经网络近似都吸引了人们日益增长的关注。随着基于学习的控制的上升，对准确，快速和易于使用的基准的需求增加了。在这项工作中，我们提出了第一个基于学习的PDE边界控制的环境。在我们的基准测试中，我们引入了三个基础PDE问题 - 一维运输PDE，1D反应 - 扩散PDE和2D Navier-Stokes PDE-其求解器的求解器在用户友好的增强型健身房中捆绑在一起。在这个体育馆中，我们介绍了第一组无模型的，强化学习算法，用于解决这一系列的基准问题，达到稳定性，尽管与基于模型的PDE BackSteppping相比，成本更高。使用基准的环境和详细示例，这项工作大大降低了基于学习的PDE控制的进入的障碍 - 该主题在很大程度上没有由数据驱动的控制社区探索。整个基准标准可在GitHub上获得，并提供详细的文档，并且提供了增强的学习模型。关键字：部分微分方程控制，非线性系统，用于数据驱动控制的基准测试，增强学习
用于灵活飞机轨迹跟踪和负载减轻的非线性增量控制
本文提出了一种用于柔性飞机同时进行轨迹跟踪和载荷减轻的非线性控制结构。通过利用控制冗余，在不降低刚体指令跟踪性能的情况下减轻了阵风和机动载荷。所提出的控制结构包含四个级联控制环路：位置控制、飞行路径控制、姿态控制和最优多目标机翼控制。由于位置运动学不受模型不确定性的影响，因此采用非线性动态逆控制。相反，飞行路径动力学受到模型不确定性和大气扰动的干扰；因此采用增量滑模控制。基于 Lyapunov 的分析表明，该方法可以同时降低模型依赖性和传统滑模控制方法的最小可能增益。此外，姿态动力学为严格反馈形式，因此采用增量反步滑模控制。此外，设计了一种新型负载参考生成器，以区分执行机动所需的负载和过载负载。负载参考由内环最优机翼控制器实现，而过载负载由襟翼自然化，而不会影响外环跟踪性能。通过空间冯·卡门湍流场中的轨迹跟踪任务和阵风负载缓解任务验证了所提出的控制架构的优点。
柔性飞机轨迹的非线性增量控制……
本文提出了一种用于柔性飞机同时进行轨迹跟踪和载荷减轻的非线性控制结构。通过利用控制冗余，在不降低刚体指令跟踪性能的情况下减轻了阵风和机动载荷。所提出的控制结构包含四个级联控制环路：位置控制、飞行路径控制、姿态控制和最优多目标机翼控制。由于位置运动学不受模型不确定性的影响，因此采用非线性动态逆控制。相反，飞行路径动力学受到模型不确定性和大气扰动的干扰；因此采用增量滑模控制。基于 Lyapunov 的分析表明，该方法可以同时降低模型依赖性和传统滑模控制方法的最小可能增益。此外，姿态动力学为严格反馈形式，因此采用增量反步滑模控制。此外，设计了一种新型负载参考生成器，以区分执行机动所需的负载和过载负载。负载参考由内环最优机翼控制器实现，而过载负载由襟翼自然化，而不会影响外环跟踪性能。通过空间冯·卡门湍流场中的轨迹跟踪任务和阵风负载缓解任务验证了所提出的控制架构的优点。
运输研究部分B
已通过分析调度方法和仿真研究了共享的自动驾驶汽车（SAV）。一个普遍的兴趣问题是，每个SAV可以为多少客户提供服务，这必然取决于网络特征，旅行需求和派遣政策。我们确定了描述如果选择适当的调度策略可以提供的最大要求集的方程式。然后，我们提供一项派遣策略，以实现乘客吞吐量的预测水平。这是针对一般的SAV行为的一类，其中可能包括乘车共享，电动SAV充电，与公共交通或其组合的集成。我们通过定义马尔可夫链排队模型来实现这一目标，该模型接受了一般的SAV行为。我们说，如果等待时间保持界限，网络是稳定的，这相当于以与他们要求服务相同的速率为所有客户提供服务。我们给出了表征稳定区域的方程式 - 任何派遣政策都可以满足的要求。我们证明，外部的任何需求均不能完全满足。我们进一步证明，我们的调度策略使用Lyapunov Drift稳定了稳定地区的任何需求网络，并确立了可以满足的最大需求集。数值结果使用仿真验证了我们的计算，我们为大型城市网络计算𝜦计算𝜦提供了初始结果。
特里普拉邦电气工程理学硕士......
理解 Z 变换、逆 z 变换和离散方程、采样器、保持装置的作用 学生能够分析任何离散数据控制系统的稳定性 分析所考虑的 MIMO 离散时间系统。（状态空间模型、可控性、可观测性） 设计所考虑的离散时间控制系统的状态反馈控制器 为所考虑的系统设计补偿器和离散控制器 教学大纲：采样数据控制系统、采样过程、理想采样器、香农采样定理、采样时间选择、零阶保持（ZOH）。z 变换、ZOH 的逆 Z 变换脉冲传递函数、系统稳定性、z 平面稳定性、极坐标图分析、使用根轨迹图的稳定性分析、Z 平面稳态误差分析、离散时间系统的状态空间模型、可控性和可观测性、通过状态反馈分配特征值、卡尔曼滤波、李雅普诺夫稳定性分析、补偿器设计。书籍：1. BC Kuo，数字控制系统，Oxford2014 2. KMMoudgalya，数字控制，Wiley India2015 3. Gopal，数字控制和状态变量方法，Mc Graw Hill，2014 MEE 903：非传统能源和发电 100 分
地月周期轨道在空间领域感知方面的初步可行性评估
当应用于地月轨道模式时，利用经典的地面和/或太空传感器在近地空间执行空间领域感知 (SDA) 变得越来越困难。因此，地月周期轨道被提出作为填补这一能力空白的一种手段。虽然周期轨道有许多用途，但这项工作评估了各种地月周期轨道在样本 SDA 任务架构中的有效性。具体而言，对地月空间内几种不同类型的周期轨道进行了建模，以评估它们在跟踪/监视围绕 L1 拉格朗日点的 Lyapunov 轨道上均匀分布的两颗假想卫星方面的各自有效性。所分析的轨道是在圆形限制三体问题 (CR3BP) 中建模的。还介绍了在过渡到双圆限制四体问题 (BCR4BP) 时保持相同轨迹所需的推进剂。为了比较从 CR3BP 过渡到 BCR4BP 等更高保真度模型时的轨道维护成本，我们寻求实施多种动力学模型。概念性空间对空间传感器用于确定 SDA 任务周期轨道几何的限制，该限制与范围、能力和太阳/地球/月球排斥角有关。视觉星等用于确定目标是否可见。结果列表与地月 SDA 最有效周期轨道的建议一起呈现。