广义离散时滞复杂动态网络的同步控制

讨论了一类广义离散时滞复杂动态网络的同步稳定性和牵制控制问题.针对此类系统,首先得到了弱保守性的离散时滞复杂动态网络系统的同步稳定性条件.其次,通过对部分节点设计牵制控制器,使得整个复杂动态网络系统达到同步,从而保证了整个系统的同步稳定性.随后,将控制器的设计问题转化为求解线性矩阵不等式(LM I)的凸优化问题,便于利用现有的优化软件求解.同时,大大降低了问题求解的复杂性.仿真结果验证了方法的有效性.     

高速公路网的匝道协调控制及仿真研究

基于动态交通流模型和匝道入口处的车辆排队模型,分析了匝道协调控制在提高高速公路路网运行效率中的作用.针对交通流模型的非线性,提出了使用遗传算法对路网匝道调节率进行优化,并且证明了匝道优化可以有效处理偶发性拥挤,快速恢复交通流的运行,减少路网的总行程时间.利用全局交通流数据的实时优化,获得系统全局最优控制,提高高速公路的运行效率.对高速公路网的仿真计算表明匝道协调控制能够有效处理偶发性拥挤,并能大大减少路网总行程时间.     

高速公路混沌模糊延迟反馈控制仿真研究

研究采用延迟反馈法和模糊控制相结合的高速公路混沌匝道控制问题.针对高速公路车流量不确定性特点,提出延迟反馈和模糊控制相结合的高速公路混沌控制方法,简介了具有开关功能的高速公路匝道混沌控制原理;设计了将高速公路不稳定周期运动转化为周期运动作为控制目标,匝道调节率作为控制变量的模糊混沌控制器;采用遗传算法对控制器参数进行优化;仿真试验分析了该方法的控制效果,验证了该原理与方法的可行性与正确性.     

高速公路入口匝道模糊控制及其仿真研究

提出一种模糊逻辑方法控制高峰期间进入高速公路的车辆数目。分析了模糊逻辑控制器的基本结构，阐述了模糊控制算法，给出了隶属度函数，根据高速公路上游、下游及入口匝道上安装的传感器检测到的流量、速度、占有率、匝道排队长度等信息，设计了入口匝道模糊逻辑控制器，并用计算机对控制器进行了仿真，仿真结果表明该方法切实可行、具有实用价值，它能避免高速公路主线交通拥挤和堵塞，提高主线的通行能力，实现车辆在高速公路上高效、安全的运行。     

有向多重边复杂网络的自适应同步控制

基于网络拆分的思想,将具有不同时延的多重边有向复杂网络进行拆分,建立了具有非线性耦合节点的多重边有向复杂网络模型,并对其自适应同步控制加以研究.运用Lyapunov稳定性理论并结合自适应控制方法,给出了外部耦合系数未知的情况下自适应同步控制器的设计,最后以陈系统为例对多重边有向复杂网络进行数值仿真,验证了控制策略的有效性.     

无人机集群牵制控制系统特征值分析

本文研究施加牵制控制对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群蜂拥控制一致性的影响.首先基于复杂网络和图论建立了UAV集群的二阶动力学模型;其次设计了分布式控制协议并构建了集群系统的增广Laplacian矩阵,其最小特征值反映了集群的一致性收敛速度,以及连通性与鲁棒性;最后分析了增加牵制点对...     

基于粗糙集高速公路混沌T-S FNN控制仿真

研究基于粗糙集理论的高速公路混沌系统模糊神经网络入口匝道控制方法。针对高速公路车流量不确定性特点,提出了通过数据挖掘技术建立交通流入口匝道智能混沌控制器知识库的思想;设计了以密度、上游流量和最大李亚普诺夫指数作为输入,红灯时间作为输出的T-S模糊神经网络混沌控制器;采用粗糙集理论建立混沌控制器知识库,确定模糊神经网络控制器结构并提取模糊规则;采用模糊神经网络方法对控制器参数进行优化。仿真结果表明:采用该方法设计的智能混沌控制器,可实现保持高速公路有序运动、避免交通堵塞、提高交通通行能力的目的,是提高高速公路管理控制水平的有效方法。     

高可靠性软件定义航空光信息网络的控制器分布优化策略

针对未来航空光信息网络中控制平面的可扩展性问题,基于软件定义网络思想,提出了软件定义航空光信息网络的网络架构,研究了软件定义航空光信息网络控制器部署策略。以网络节点及链路中断概率为参量,以航空网络的全网可靠性为优化目标,建立基于网络可靠性的整数规划模型;提出融合人工免疫策略、小生境思想和改进遗传算法的混合优化算法,获得控制器部署的最佳部署方案。仿真结果表明,基于可靠性的整数规划模型可实现对软件定义航空信息网络中的控制器部署问题准确建模,为实现控制器最优化部署提供了依据。     

机群多编队作战网络自同步

提出机群多编队协同作战复杂网络模型,基于复杂网络自同步原理,研究网络节点动力学和耦合强度给定不变情况下,网络拓扑结构对作战网络同步能力的影响。针对作战网络特点,以最大化网络同步能力和不同层级指控节点效能为优化目标,作战网络指控结构和作战环境对通信拓扑的限制为约束条件,建立作战网络自同步优化模型。采用遗传算法,通过调整作战节点之间的通信结构对上述模型求解。仿真实验表明,获得的优化网络在保持作战网络结构特点的同时,具备更小的网络特征值比和更快的一致性收敛速度。     

高速公路匝道混沌控制仿真

尝试研究高速公路混沌的匝道控制问题。介绍高速公路匝道混沌控制的思路，针对高速公路不确定性特点，提出延迟反馈控制和积分器控制相结合的高速公路混沌控制方法，简介了具有开关功能的高速公路匝道混沌控制原理；设计了将高速公路不稳定周期运动转化为周期运动作为控制目标，匝道调节率作为控制变量的混沌控制器；仿真试验分析了采用广义延迟反馈控制的控制效果，并与延迟反馈、ALINEA算法进行比较。试验结果说明了该原理与方法的可行性与正确性。     

Newman-Watts型小世界电机网络混沌行为的牵制控制

小世界永磁同步电机(PMSM)网络的耦合强度和连接概率参数值处于某些范围时,会出现混沌行为,这将严重危及电机网络传动系统的稳定运行。因此,如何控制PMSM网络中的混沌行为成为保持其稳定性的关键问题。首先给出了NewmanWatts型小世界PMSM网络的牵制控制模型,然后通过Lyapunov稳定性理论证明了受控系统的稳定性,并得到牵制控制器参数的选择条件,最后利用数值仿真方法验证该牵制控制方法的正确性。     

高速公路入口匝道的鲁棒优化控制策略

基于宏观交通流模型METANET，将未控进出口流量、偶发性事件引起的路段车道数量的变化作为扰动，建立高速公路非线性宏观交通流状态方程，此状态方程包含线性、非线性和不确定性三部分。然后，以高速公路非线性系统总运行时间最小为目标，分三步设计入口匝道的鲁棒优化控制器：第一步，针对线性部分和不确定项部分，设计线性状态反馈控制律，使系统具有一定的鲁棒度；第二步，根据系统的非线性部分，确定非线性鲁棒控制律；第三步，根据系统约束条件，选择合适的鲁棒度，获得鲁棒优化控制器。最后，将设计的鲁棒优化控制器应用于仿真高速公路，能获得较满意结果。     

高速公路网路径诱导与匝道控制集成

应用非线性最优控制方法,探索了高速公路网的匝道控制和路径诱导的集成问题,构造了集成控制的最优控制模型.最优控制模型以路网总耗时最小为优化目标,以经典的METANET高速公路网交通流模型作为最优控制问题中的网络交通流模型,能够考虑控制变量(路径分流比例、匝道调节率)的更新周期约束.最优控制问题的求解采用粒子群优化(PSO)技术.仿真测试显示,实施集成控制,较之仅采用路径诱导和仅采用匝道控制,能更大幅度地减少路网总耗时,从而显著提高路网时空利用效率.对于算例路网的仿真测试验证了集成控制的有效性和优越性.     

基于动态表面理论的车辆制动与悬架协调控制

建立了七自由度车辆非线性动力学模型,车轮制动模型以及非线性轮胎模型,以缩短制动距离和制动时间而不大幅降低舒适性作为控制策略的出发点,将主动制动与主动悬架系统进行协调控制,采用动态表面控制理论,克服了反演设计中激增项问题,依据协调控制思想,分别对制动与悬架系统设计了协调控制器,并对协调控制与非协调控制进行了仿真对比分析。结果表明:对主动制动和主动悬架系统采用协调控制,可在小幅降低舒适性的情况下获得更大的地面制动力,进一步提高了车辆的制动安全性,表明了该控制方法的有效性。     

基于诱导信息的城市快速路网集成控制研究

建立了快速路网匝道控制与路线诱导相结合的完全集成控制模型,考虑了入口匝道排队约束和出口匝道通行能力约束,在分流节点进行流量分配时,考虑了分流点下游路段通行能力的约束.提出根据预测的路网状况,采用多模控制方式.将驾驶员对诱导信息的服从率设成可变参数,其估计值在对驾驶员调查的基础上,通过实时仿真并加以预测来获得.基于改进的遗传算法设计了模型的求解算法.通过算例,验证集成控制策略及算法的有效性和可行性,讨论不同控制策略对系统的全局影响,以及它们之间复杂的相互作用.     

基于混合模式的BA无标度网络同步研究

为了解决基于混合模式的BA无标度网络的同步问题,首先,定义了虚拟领导节点和实体领导节点,提出了混合模式领导节点的概念。然后,用有向图表示BA无标度网络的拓扑结构,并根据该拓扑结构建立网络系统的一阶数学模型,在此基础上设计了准周期的离散控制器对领导节点进行复位,通过对领导节点的控制来控制整个网络的同步过程。最后,采用11个节点组成的BA无标度网络进行数值仿真,验证了同步理论的正确性,并分析了网络的同步速度与实体领导节点度之间的关系。     

高速公路入口匝道启发式控制的仿真研究

为了解决高速公路交通事件引起拥堵的控制问题,提出了基于Bottleneck算法的高速公路入口匝道启发式控制方法并进行了数字仿真.针对交通事件引起拥挤时,事发点上游密度变大,下游密度变小的事实,选取交通密度代替Bottleneck算法中的流量作为控制参数,推导出拥堵条件下的入口匝道协调控制算法;针对单点层面调节缓慢,协调层面调节振荡与调节过度的缺陷,应用数字仿真方法,通过控制效果的仿真分析,提出了改进的调节率公式.以宁杭高速公路为背景,应用MATLAB仿真软件,进行了控制效果的仿真研究,从数字仿真层面表明了所提出的启发式控制算法的有效性.     

基于Lyapunov稳定性理论的星型耦合电动机网络的混沌同步

基于Lyapunov稳定性理论和多个体协调控制,通过设计网络中互联电动机节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合电动机网络的渐进同步。从理论分析和数值仿真两个方面,证明并验证了该控制策略的有效性。提出的耦合函数结构简单、控制效果良好,对保证电动机传动系统的协调同步运行具有较好的应用参考价值。     

基于网格技术的高速公路通道实时协同控制

针对大城市高速公路通道控制中城市高速公路子系统、并行街道子系统、匝道子系统的控制策略独立制定产生的不协调状况,以高速公路通道整体为研究对象,建立高速公路通道多控制措施多子系统协同控制的分层递阶控制体系;针对高速公路通道协同控制模型求解耗时长,通道交通流实时控制无法真正实现的难题,构建高速公路通道网格体系,并对关键中间件模型设计分布式求解算法,利用网格高性能计算能力,实现通道控制问题的快速求解.     

具有时变拓扑结构的复杂网络的牵制控制

研究了一类具有时变拓扑结构的线性延迟耦合的复杂网络模型,网络的内、外耦合矩阵都具有时变性,建立了一个新的混沌动力学模型,结合线性反馈控制、牵制控制等方法,运用Lyapunov稳定性理论得到了新的网络同步准则,数值仿真验证了结论的有效性。