多目标决策的柔性电压控制

提出了一种新的电压稳定控制方法.基于帕雷托优化解集,多目标决策技术被用来实现对于电力系统电压稳定性的柔性控制.电压控制是一个多目标优化问题.首先用基因跳跃进化算法作为离线搜索的方法,寻找出帕雷托优化解集.当控制系统在线应用时,帕雷托优化解集提供了一系列可行解.多目标决策技术能够根据不同的控制需求选择其中之一,满足不同的操作参数选择.从而实现了对于电压稳定的柔性控制.这种基于多目标决策的控制策略提供了快速、柔性的系统响应.对于6母线的电力系统仿真证实了这一新方法的有效性.     

基于偏好DEA模型的应急资源优化配置

从应急系统中应急资源的投入产出的整体相对效率考虑, 提出了新的资源优化配置的非参数DEA模型,对应急系统中应急资源总体利用情况进行了评价.在此基础上,考虑到决策者的偏好信息,构造了偏好的DEA资源配置决策模型.最后,通过对一个算例的具体分析,清楚地表明,在资源总量控制的情况下,利用本文提出的非参数偏好DEA模型对应急资源进行统筹安排和合理配置,可以大大提高应急系统的整体相对效率.     

矿井突水平行应急管理理论和方法基础研究

研究了基于ACP理论的矿井突水平行应急管理理论和方法基础,应对矿井突水应急管理问题,达到有效协同和集成化管控效果.在分析矿井突水系统的边界和内涵基础上构建人工矿井突水系统,以4D时空管理为导向讨论了基于人工系统的突水计算实验问题,并从常态下的突水感知和非常态下的计算实验式自动化预案及数字广播式的指令下发两个方面,研究探讨了矿井突水平行应急管理中的平行执行问题.矿井突水平行应急管理是以"认识自然、理解自然、利用自然和改造自然"为目的,通过人工系统直接影响或改变实际矿井现场的运行方向,为矿井突水安全管理提供可行的集成化管控支持.     

一种Backstepping模型参考鲁棒飞行控制律的设计

提出了一种Backstepping模型参考鲁棒飞行控制律的设计方法。方法的主要特征是：在仅需要输入输出信号的情况下，即使系统参数未知且存在未建模动态和非线性因素干扰，系统仍能保证较强的鲁棒性，获得良好的跟踪效果。具体给出了飞机纵向通道短周期控制的设计方案，同时讨论了其他复杂模态下该方案的扩展方法。对上述方案的数值仿真显示了该方法良好的跟踪性能。     

基于实体损耗控制的生鲜农产品供应链协调

借助变质库存控制的相关理论方法,研究了损耗控制下的生鲜农产品供应链协调问题, 提出减少周期利润以更大幅度降低损耗的控制方法, 并验证了该方法的可行性. 结论表明,在损耗控制的前提下,集中式决策的系统利润大于分散式决策下分销商和零售商的利润之和;当集中式 决策的系统订货周期等于分散式决策下零售商的最优订货周期时,系统损耗最小.     

应急物资的两阶段局内分配策略

研究了在单出救点、多需求点的应急系统中如何确定应急物资分配的两阶段策略,采用应急物资需求量的上下界来刻画了灾害事件下的应急需求特征,进而利用局内决策方法求得了应急物资在两阶段嵌套机制下的有效分配策略.最后通过数值仿真对比了单阶段和两阶段决策系统下的绩效并分析了影响嵌套策略绩效的因素,证实了两阶段嵌套策略的稳健性及其优势.研究结果凸现了两阶段嵌套策略在应急物资分配管理中的运用价值,为应急物资分配提供了管理启示.     

参数摄动的多机耦合电力系统模糊跟踪控制

提出将多机耦合电力系统的每个子系统由一系列T-S模糊逻辑模型逼近;基于模糊模型,考虑系统参数的摄动性,提出状态反馈H∞模糊跟踪控制方法,实现了参数摄动的非线性大系统的稳定跟踪控制;并将该控制器设计问题转化为线性矩阵不等式问题,用凸优化方法求解控制器的参数.仿真实验验证了方案的有效性.     

多区域网型结构电力系统鲁棒重叠分散控制

研究一类多区域网型结构特殊重叠电力系统的鲁棒分散控制问题。根据电力系统本身的结构信息约束,提出一种新的互联系统鲁棒分散控制方法。该方法根据大系统包含原理的约束条件,对系统的结构进行重叠分解处理,然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计系统的鲁棒分散控制器。将该方法应用到一个四区域网型结构电力系统的自动发电控制控制(AGC)中,其仿真结果表明按此方法设计的控制器较直接使用LMI方法能使系统具有更令人满意的控制性能。     

基于实时数据的应急交通疏散仿真方法研究

突发事件应急管理是非常态复杂系统问题,目前缺乏有效的研究手段.由于突发事件发生频率低,演化模型不明确,不确定性高的特点,在常态下广泛适用的传统仿真模型和基于数据的模型,通常难以直接应用在非常态情景中.本文提出了基于实时数据的应急交通疏散仿真方法,通过融合仿真模型和数据分析技术,使仿真系统能够兼容常态与非常态仿真计算,增强了其在非常态下的适应能力.本文以大规模交通疏散为例设计了仿真方法,该方法可以提高应急状态下交通仿真系统的预测准确性,并有能力提供多种事件的可能发生方向,为交通疏散应急管理提供决策支持.     

基于PID理论的平衡梁控制系统仿真与实验

平衡梁控制系统是我们研制的一种新型现代控制理论实验装置。本文通过建立系统的数学模型并对系统进行了仿真。比较了系统在ＰＩＤ控制器作用下的仿真结果和实际控制效果,最后讨论了模型的准确性和平衡梁系统的控制控制效果。     

MIMO网络控制系统的容错控制

针对被控对象为多输入多输出的网络控制系统,设传感器与控制器均为时间驱动,未能成功传输数据的传感器节点视为暂时失效,将网络控制系统建模为一类具有时变传感器"故障"的系统。此类系统相当于一个有限子系统的切换系统,借助容错控制和切换系统的理论,基于共同的Lyapunov方法,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件以及控制器和观测器的协同设计方法。最后的仿真验证了方法的有效性。     

基于等效控制的迭代学习控制

对一类含非参数不确定性的时变非线性系统,提出了一种新的迭代学习算法,应用类Lyapunov方法证明了其收敛性。为了提高其收敛速度,建立了该类非线性系统的等效系统,并应用线性扩张状态观测器直接给出了原非线性系统的等效控制,该等效控制是其期望控制的近似。为了消除线性扩张状态观测器应用中的初始时刻的峰值现象,提出了顺时针估计和逆时针估计相结合的等效控制求解方法,给出了基于等效控制的迭代学习控制算法的实现流程图。仿真表明所提的两种算法都是有效的,基于等效控制的迭代学习控制算法几乎一次学习后就可达到满意的效果。     

基于动态面的自适应模糊输出反馈控制

针对一类具有未知死区和控制方向的非线性系统,基于I型模糊系统的逼近能力,提出了一种稳定自适应模糊输出反馈控制方案。该方案将动态面技术和输出反馈控制相结合,避免了过参数化问题,从而无需引入调节函数。通过理论分析证明了闭环控制系统所有信号半全局一致终结有界;且选取适当的设计常数,跟踪误差可收敛到一个小的邻域内。仿真结果表明了该方案的有效性。     

Robust H∞ control for networked control systems

The robust H∞ control for networked control systems with both stochastic network-induced delay and data packet dropout is studied.When data are transmitted over network,the stochastic data packet dropout process can be described by a two-state Markov chain.The networked control systems with stochastic network-induced delay and data packet dropout are modeled as a discrete time Markov jump linear system with two operation modes.The sufficient condition of robust H∞ control for networked control systems stabilized by state feedback controller is presented in terms of linear matrix inequality.The state feedback controller can be constructed via the solution of a set of linear matrix inequalities.An example is given to verify the effectiveness of the method proposed.     

无线网络控制系统建模与鲁棒控制分析

针对无线网络控制系统(wireless networked control system,WINCS)中长网络诱导时延对系统稳定性的影响,通过将不确定时延等效为系统参数的不确定性,建立了长时延WINCS的参数不确定离散时间系统模型。在该模型基础上,利用Lyapunov函数方法,获得闭环WINCS渐近稳定的充分条件。通过线性矩阵不等式形式,给出了WINCS状态反馈控制器的参数化设计方法。最后通过数值仿真验证了建模与控制方法的有效性。     

多操纵面飞控系统约束自适应控制分配策略

为充分利用多操纵面飞行控制系统的冗余控制效能,提出了一种权值自适应修正的混合优化控制分配策略。在考虑各操纵面位置约束和速率约束的基础上,建立了多目标混合优化控制分配模型;沿梯度下降方向自适应调整权值以改变控制指令,利用控制目标优化实现对虚拟控制指令的有效跟踪;证明了该模型的等价实现形式,推导了权值矩阵的自适应更新公式。仿真结果表明,该策略可综合考虑各操纵面不同的物理约束和控制效能,生成最优的操纵面协调偏转指令,避免了出现指令抖振的现象。     

Quantized dynamic output feedback control for networked control systems

The problem of the quantized dynamic output feedback controller design for networked control systems is mainly discussed. By using the quantized information of the system measurement output and the control input, a novel networked control system model is described. This model includes many networkinduced features, such as multi-rate sampled-data, quantized signal, time-varying delay and packet dropout. By constructing suitable Lyapunov-Krasovskii functional, a less conservative stabilization criterion is established in terms of linear matrix inequalities. The quantized control strategy involves the updating values of the quantizer parameters μi(i = 1, 2)(μi take on countable sets of values which dependent on the information of the system measurement outputs and the control inputs). Furthermore, a numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

一种基于Fuzzy-PID控制的组播拥塞控制机制

针对现有实际通用组播(pragmatic general multicast protocol, PGM)拥塞控制方案难以适应网络的动态变化等不足,提出了一种基于模糊比例积分微分(fuzzy proportional plus integral plus derivative, Fuzzy-PID)控制的组播拥塞控制机制(fuzzy-PID controlled multicast congestion control mechanism, FPIDMCC)。FPIDMCC在源端和接收端代表间运用Fuzzy-PID控制方案,使源端能快速响应网络拥塞,实时调整发送速率并使之趋于稳定,增强了对动态网络的适应性;此外,采用基于代表和中间节点反馈聚集相结合的方式进行反馈控制,可有效避免反馈爆炸。其中Fuzzy-PID控制方案结合了传统PID和模糊推理的优点,由模糊推理得到PID控制参数,减少了对系统模型的依赖性。仿真结果表明,FPIDMCC机制拥塞响应速度快、系统稳定性好、动态适应能力强。     

增益符号未知的鲁棒自适应模糊控制

针对一类具有函数控制增益符号未知的不确定非线性系统,根据滑模控制原理和模糊系统的逼近能力,提出了一种自适应模糊控制器设计新方案。该方案利用Nussbaum函数的性质,取消了常用的函数控制增益符号已知这一条件。并通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差和参数估计误差的影响。理论分析证明了闭环系统的有界性和跟踪误差收敛到零。仿真结果表明了该方法的有效性。     

The effects of redundant control inputs in finite-time optimal control

This paper is concerned with the effects of redundant control inputs on the quadratic optimal performance index in finite-time optimal control. Actually, the effects of redundant control input on quadratic performance index is equal to study the effects of the redundant control input on the solution of Riccati differential equation (RDE). Hence, some sufficient conditions are presented to strictly decrease the solution of RDE with the column of input matrix increased. Especially, a necessary and sufficient condition is derived to strictly decrease the solution of the homogeneous RDE after control input extensions. Moreover, one sufficient condition is obtained, which guarantees that the minimum control energy index strictly decreases with input extension. It is shown that redundant control inputs can improve the system performance based on these results. Some examples are taken to illustrate the effectiveness of related problems.