导弹拦截的混杂对策系统建模研究

导弹拦截系统中既存在轨迹的连续变化过程,也存在策略的选择问题,单独采用微分对策和事件对策均无法有效描述该系统的混杂特性.将该过程看作一类混杂系统,提出一种导弹拦截过程(missile interception process, MIP)的混杂对策建模方法.基于混杂随机时延Petri网(hybrid stochastic timed Petri net, HSTPN)建立导弹拦截事件对策模型,结合导弹飞行过程的动力学模型建立拦截过程的微分对策模型;以“民兵Ⅲ”导弹作为进攻弹,对MIP的混杂过程进行实例仿真.结果证明,采用混杂对策建立的导弹拦截混杂描述方案,既可以较好地描述导弹轨迹的连续变化过程,也可以描述策略的选择问题.     

基于切换系统的HEV能量控制系统优化设计

为了解决多能源混合动力汽车(HEV)中能量控制系统在建模时不能完全描述连续动态事件和离散动态事件等问题,基于切换控制系统理论,建立能量控制系统数学模型,根据车辆运行工况,提出了6种工作模式,应用切换系统理论中8元组定义模式描述能量控制系统,采用逻辑判断方法,建立切换规则、系统跳变关系和各工作模式之间转换的映射集.仿真结...     

基于混杂Petri网的食品加工生产过程建模

根据食品加工过程的混杂特性,提出了一种基于时延混杂Petri网与微分方程机理建模相结合的方法,并对某食品加工过程进行了建模和分析,其模型体现了连续过程和离散事件共存的特性,具有一般性.此模型可以应用于生产过程的优化调度.     

基于混和Petri网的公路仿真系统模型

公路仿真系统是连续变量动态系统和离散事件动态系统相互作用的混杂系统。通过分析公路仿真系统的混杂特征，在基于Multi—Agent的仿真框架下，提出利用混和Petri网描述系统中离散事件和连续变量相互作用的观点。在传统混和Petri网的基础上，建立了考虑时变特征的推广混和Petri网模型，并建立了基于推广混和Petri网的公路仿真模型体系。将该模型体系应用于驾驶员速度控制过程。应用结果表明，仿真效果良好。     

分布式驱动电动汽车动力转向系统混杂系统动力学及其切换控制

分布式驱动电动汽车是燃油汽车和电动汽车过渡的一种新型新能源汽车,动力转向系统(ECIPS) 作为电动化底盘集成控制系统(ECIS)的主要组成部分,对电动汽车的设计与装配具有重要的影响. 动力转向系统具有典型的不确定性、未建模动态、测量噪声和干扰等非线性动力学特征,是包含离散事件与连续事件的混杂动力学系统. 分析了分布式驱动电动汽车动力转向系统的控制结构、控制功能及其动力学行为,基于动力转向系统的输入/输出功能、控制状态和控制系统实现流程,建立了反映连续和离散控制行为的混杂控制系统模型. 建立了动力转向系统的混杂控制流程和切换控制结构,进行了25km/h和45km/h下的蛇形实验. 结果表明：在25km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了41.68%和41.79%, 在45km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了30.92%和30.67%,转向轻便性得到明显改善.混杂系统动力学模型及其混杂控制结构反映了分布式驱动电动汽车动力转向系统的动力学行为及其控制特征,不仅揭示了动力转向系统的连续系统工作行为,也反映了离散事件特征,对分布式驱动电动汽车控制性能的改善、智能化水平的提高提供了理论研究意义和工程研究价值.     

分布式驱动电动汽车动力转向系统混杂系统动力学及其切换控制（英文）

分布式驱动电动汽车是燃油汽车和电动汽车过渡的一种新型新能源汽车,动力转向系统(ECIPS)作为电动化底盘集成控制系统(ECIS)的主要组成部分,对电动汽车的设计与装配具有重要的影响.动力转向系统具有典型的不确定性、未建模动态、测量噪声和干扰等非线性动力学特征,是包含离散事件与连续事件的混杂动力学系统.分析了分布式驱动电动汽车动力转向系统的控制结构、控制功能及其动力学行为,基于动力转向系统的输入/输出功能、控制状态和控制系统实现流程,建立了反映连续和离散控制行为的混杂控制系统模型.建立了动力转向系统的混杂控制流程和切换控制结构,进行了25km/h和45 km/h下的蛇形实验.结果表明:在25 km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了41.68%和41.79%,在45 km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了30.92%和30.67%,转向轻便性得到明显改善.混杂系统动力学模型及其混杂控制结构反映了分布式驱动电动汽车动力转向系统的动力学行为及其控制特征,不仅揭示了动力转向系统的连续系统工作行为,也反映了离散事件特征,对分布式驱动电动汽车控制性能的改善、智能化水平的提高提供了理论研究意义和工程研究价值。     

带协同约束弧的微分Petri网及其仿真

为使Petri网中单个库所对变迁的简单逻辑约束关系扩展到多个库所对变迁复杂的协同约束关系,提出了协同约束弧的概念,并将它与微分Petri网相结合,用以对具有状态反馈控制的混杂系统建模.结合一个二阶线性系统的实例,给出了它的带协同约束弧的微分Petri网模型,并用Stateflow和Simulink结合起来对这种带有协同约束弧的微分Petri网描述与仿真.仿真结果表明:在协同约束弧控制下,适时改变控制策略,将系统切换到不同的相空间,从而使不稳定系统最终在目标区域内稳定运行.     

化工生产过程的混合佩特里网建模方法

针对连续化工生产过程中混杂的离散事件,提出了基于混合佩特里网的建模方法。且由于连续对象的数学模型越来越复杂化,要求越来越高,文中在佩特里网中引入人工神经元网络,以汽提塔液位控制为例,详细分析了连续过程和离散过程的混杂特性。     

混合随机Petri网

二阶流体随机Petri网是一种用于计算机和通信系统性能与可靠性评价的建模机制.混合随机Petri网是对二阶流体随机Petri网的进一步拓展,其中,流体跳跃弧作为建模原语被赋予瞬时清空与之相联接的连续库的功能.给出了混合随机Petri网随机标识过程的动态方程,在该方程的推导中,首次将同时伴有流体跳跃发生的离散状态转移考虑在内.最后对流体流动速度随连续标识变化的情况下的边界条件进行了分析,使得可直接用数值方法对动态方程进行求解.     

一种基于AOcontPN的信息物理系统建模方法

信息物理系统(CPS)是计算、控制和通信相融合的系统。现有的建模方法不能很好地实现其离散和连续混合的复杂行为。对此提出了一种基于面向方面连续Petri网的AOcontPN建模方法。依据CPS需求分析,将一些普遍存在的物理连续过程抽取出来,作为一个功能性的方面连续Petri网,织入到基本Petri网中。这样不仅解决了CPS系统中连续过程的行为分析、复用等问题,也使得整个系统可以使用离散系统的形式化方法来验证。