SARS控制策略仿真研究:防控措施效果比较

通过对SARS的流行病学分析,建立了SARS流行病学动态反馈仿真模型,并研究了该模型的仿真实现技术。通过仿真分析得出在SARS发病早期必须同时采用“扩大疑似病例的处理范围”和“限制人口自由流动”两种措施,才能有效抑制SARS的扩散;当病人的平均自由散毒时间低于10天以下时,此时控制的重点应放在加强扩大疑似病人的隔离范围上,这样才能有效降低SARS的扩散速度并减轻经济影响;另外,还给出了两种控制措施对SARS控制效果的影响及SARS的扩散趋势是否被抑制住的判断标准等,这些结论不仅对SARS防控方案的优化非常重要,而且所建立的模型及其仿真实现技术对禽流感等其他疫病的流行病学及防控策略研究都具有广泛的普适性意义。     

复杂适应系统理论对控制SARS疫情的模拟分析

以复杂适应性系统理论为基本的指导思想，考察了传染病非典型性肺炎(SARS)的爆发流行以及受到控制趋于稳定的过程。利用基于主体的计算机模拟方法，在SWARM平台上构建了反映这一过程的模型，并在此模型上根据所掌握的数据资料，比较成功地拟合了近似北京疫情发展的情况。以此为基础，分析了对SARS传播蔓延影响比较大的几种因素，如从发病到就医的时间间隔，是否采取隔离措施等，考察这些因素对控制SARS，达到稳定的具体影响，并给出一些控制这类问题的建议。     

伺服系统模糊滑模控制器的设计与仿真

将模糊逻辑控制与滑模控制相结合，给出了一种模糊滑模控制器的设计方法。并针对伺服系统具有参数变化范围大、干扰源多等特点，设计了基于模糊滑模控制的伺服系统的结构。最后将该方法用于某机器人的机械臂的控制，并在参数大范围变化、正弦扰动作用等条件下进行了仿真。仿真结果表明，模糊滑模控制能有效地削弱传统滑模控制的“抖动”现象，并且在一定条件下具有很强的鲁棒性。     

北京SARS疫情过程的仿真分析

我们利用系统建模和仿真技术，对北京SARS的流行过程进行了仿真分析。本文首先提出了北京SARS数学模型，然后介绍了源数据的收集与整理、参数和初始值的处理两项工作，最后给出了我们的仿真计算结果和分析预测结果。从仿真计算结果可以看出，我们的模型、数据、参数和初始值是正确和准确的。     

北京SARS仿真模型的参数和初始值的处理

当前对SARS流行过程进行仿真分析是一件非常重要和有意义的工作。在对SARS模型进行仿真和分析时，首先必须要对相关的参数和初始值进行处理，其处理的正确性和准确性直接关系到仿真结果。本文以我们建立的北京地区SARS模型为背景，采用多种方法，系统的分析和处理了模型的相关参数和初始值，并给出了最终结果。     

网络化制造环境下离散供应链系统预测控制策略

针对离散供应链系统中客户需求的高度不确定性，提出最小方差控制方法。该方法相对于传统的预测控制策略，更适合于追踪需求变化减少或消除“牛鞭效应”。首先，将具有z变换的各单元传递函数整合成一个闭环传递函数，以此为整个供应链网络建模，采用白回归移动平均模型描述客户需求趋势，并通过客户需求预测确定两种库存目标水平。其次，建立基于订单策略的目标函数，利用最小方差预测器处理客户需求，提出了供应链的性能指标函数和“牛鞭效应”的分析方程，并通过设定最小方差控制器参数调节超额库存和未交付订货。最后，仿真结果表明最小方差控制在预测市场变化、追踪客户动态需求和保持合理库存水平上是可行和有效的。     

中国人口流动网络时空演化及其对新冠疫情传播的影响

基于2020年1月1日至2月29日的手机信令数据构建全国尺度人口流动网络，研究了疫情-春节叠加影响下人群流动行为的时空演化规律，并实证检验了流动网络结构特征在疫情传播中的作用。研究结果表明：大流行对人口流动模式的破坏存在年龄和距离异质性，削弱了高层级城市在人口流动网络中的重要性，并重塑了城市间人口流动强度分布规律。各时间段流动网络度分布均呈现“低度饱和，高度截断”的幂律特征，不同年龄群体迁移模式的城市分异性揭示了不同层级城市居民工作压力存在分化，且分化趋势在年轻人群中更为显著。研究还发现，流动网络拓扑结构与当地疫情传播之间存在因果关联性，采用时间断点回归模型实证检验了流动网络度中心性、接近中心性和特征向量中心性3项结构特征在封控政策对当地疫情传播的影响中起到部分中介作用。本研究对深入理解人口流动网络结构特征在重大公共卫生事件传播中的影响具有重要的理论和实践意义。     

神经网络控制、无模型控制PID控制仿真比较

在同一条件下，对三种仅用受控系统I／O数据来设计控制器的方法进行了控制性能仿真比较，三个受控系统分别取自文[1]和[5]。三种不同的控制方法各有其优缺点，仿真结果表明：无模型自适应控制具有其他两种方法所不具备的优点，适合处理结构时变、参数时变、阶教时变非线性离散时间系统的控制问题。     

三电平四桥臂APF低运算量预测控制策略研究

四桥臂APF(active power filter)是解决三相四线制配电网电能质量问题的理想设备,三电平四桥臂APF因其充足的基矢量个数而具有较好的电流跟随性能,但模型预测电流控制应用于三电平四桥臂APF时预测运算量过大。提出一种基于空间分层思想的模型预测电压控制策略。基于无差拍控制思想及αβγ坐标系下离散数学模型,由参考电流预测出期望的参考电压,将多次电流预测转换为单次电压预测;并结合三电平四桥臂APF的电压矢量空间分布规律,采用空间分层思想,基于γ轴的空间位置进行优化矢量范围的选取,将寻优矢量范围从传统的81个降低至4~18个,实现了电压跳变限制和中点电位控制。仿真结果表明：该策略具有优良的控制性能。     

应急控制中的阻隔控制策略

阻隔控制作为应急控制的一种非常有效的方法,已经在电力系统和疾病控制等实际领域中被大量采用.在已有的具体工程实践方法基础上,进一步引入一般意义下基于系统分割的阻隔控制概念.利用图论理论讨论了在应急状态下大系统的分割问题,得到了可选和可行阻隔控制策略满足的必要条件.此外还给出了代价最优和时间优先两类阻隔控制实施方案,分别讨论了在网络蠕虫爆发控制和电力系统解列中的应用.     

自适应动态控制种群分组的自然计算方法

多种群优化方法可以解决数据量增大导致的优化难度增加的问题,现有的种群分组都采用随机分组或人为设定的方法,没有充分考虑粒子运动轨迹。针对此问题,提出一种种群分组自适应动态控制策略,使用高斯拟合函数作为种群分组的参考曲线,根据函数单调区间划分子种群;对于有越过子种群上界趋势的粒子采用逆向策略,保持种群多样性同时提高收敛速度。该策略不依赖于算法的具体进化过程,适用于所有基于种群优化的自然计算方法。验证实验结果表明了所提新算法的有效性和普适性。     

碟式飞行器复合控制中的控制分配策略

针对碟式飞行器复合控制中的控制分配问题,提出了两种控制分配策略:基于误差的非线性分配策略和基于能量的最优分配策略。这两种分配策略的设计和控制律设计相分离,控制律确定总的控制量,分配由单独的环节实现。仿真表明,不考虑控制量受限时,这两种设计实现了变质量矩控制和推力矢量控制的优势互补,达到了良好的控制性能;考虑控制量受限时,相对于非线性分配策略,最优分配策略避免了控制量受限的影响。     

博弈论在"非典"疫情扩散和防治中的应用

对“非典”疫情在华北地区爆发时医院之间的关系进行博弈分析；在政府与防治“非典”的单位之间建立了监督博弈模型，并依此确定监察机关对防治单位的监管力度和检查比例；分析研究政府与医院间的博弈关系，得到政府在疫情不同时期对医院的监管力度、惩罚尺度与发病率和医院利润的函数关系。     

城市单交叉路口交通流实时遗传算法优化控制

针对单交叉路口多相位交通流建立了一种实时动态模型 ,并简要介绍了一种实时遗传算法优化控制方法 .通过对本周期及前一个周期的车流量进行实时测量 ,采用线性预估方法 ,对下一个周期的车流量进行预估 ,以最大通行能力为路口模型控制性能指标 ,从而确定下一周期的相位配时方案 .采用 C语言编程进行实时仿真实验 ,仿真结果表明 ,实时优化性能良好、性能稳定.     

Lindblad型开放量子系统最优控制

对于伴随着松弛和耗散的Lindblad型开放量子系统,采用基于Liouville超算符变换的方法,将开放量子系统的动力学微分方程的矩阵表达形式转化成向量表达以简化微分方程的求解。以系统被控状态到达目标状态的期望值为性能指标,对变换后的开放量子系统进行最优控制律的设计,以达到状态转移的目的。在MATLAB环境下以2能级开放量子系统为例进行了系统仿真实验。对控制参数的变化对系统的布居数转移概率及其控制时间的影响进行了对比实验,并对实验结果进行了对比分析。

Abstract：

In order to solve the state of an open quantum system with relaxation and dissipation,the dynamical equation of the system in matrix was transformed into vector form in Liouville space. Taking the expectation value for the state under control reaching the target state as performance indicators,an optimal control function was derived for the system transformed. The control a 2-level open quantum system was simulated on in MATLAB. The influence to population transfer probability and control time caused by changing of parameters were analysed contrastively.     

信号交叉口人机混驾交通流速度控制策略建模

为分析人机混驾交通流下网联自动驾驶车辆（connected and autonomous vehicles，CAV）速度控制策略对交通流运行特征的影响，构建了考虑驾驶员对行车信息获取不确定性的人工驾驶车辆交叉口通行决策模型。提出考虑前车速度影响的自动驾驶速度控制策略，构建信号交叉口连续型元胞自动机更新规则，通过引入不同CAV渗透率、道路饱和度、控制区长度参数，研究CAV速度控制策略对信号交叉口交通流运行特征的影响。结果表明：CAV能显著提高交叉口通行能力，且车流通过交叉口区域的延误显著降低；同时速度控制策略的实施效果还受控制区长度的影响，呈现出随着控制区长度的增加，车均延误逐渐降低并趋于稳定。     

基于MATLAB仿真的车辆转向稳定性控制策略

为研究某半主动悬架车辆的转向稳定性,提出了悬架阻尼BP神经网络PID控制技术.以理想的横摆角速度和实际的横摆角速度误差作为控制目标,对车辆实行转向横摆稳定性闭环控制.通过控制车辆的横摆角速度来分析悬架阻尼变化对车轮垂直载荷及侧倾的影响,针对单移线转向和阶跃转向两种典型工况,应用MATLAB软件进行了仿真.结果表明,在高附着路面上,可以通过控制悬架阻尼来控制车辆的横摆和侧偏运动,当前悬架阻尼增加后悬架阻尼减小时,车辆前后轴左右车轮的载荷转移明显减小,从而能有效抑制车辆的过多转向特性,为改善操纵稳定性提供一种新控制方法.     

Flow Control Strategy for the High Speed Network Based on Control Theory

Design of an effective congestion control scheme is a hot topic in the development of computer network. The flow control scheme can adjust the packet sending rate in source host, thus effectively avoiding the network congestion. This paper proposes a new flow control scheme based on discrete control theory. The simulation results show that this method can adjust the sending rate and queue level in buffer rapidly and effectively. The method is easy to implement and applicable to high speed networks.