混合系统及其建模

在概述混合系统概念、特点、发展近况以及混合系统框架的基础上，介绍了混合系统研究中的建模问题，重点介绍了等价离散事件模型、混合自动机、Petri网、时段演算及其扩展等建模方法，最后介绍了混合系统研究中的一些重要成果以及一些仿真方法。     

一类非线性混合系统的脉冲混合控制器设计

考虑了一类基于有限状态自动机的非线性混合动态系统,该混合系统由离散事件子系统和连续变量子系统构成。其离散事件子系统为有限状态自动机,连续变量子系统由几个具有脉冲的严格反馈非线性系统组成。结合有限状态自动机的相关理论、Backstepping方法以及脉冲控制设计了一种脉冲混合控制器,给出了整个系统在该控制器作用下渐近稳定的充分条件,构造混合多Lyapunov函数,并应用该函数和线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)技术证明了闭环系统渐近稳定性。最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性。     

基于细胞自动机的电梯混合系统建模及仿真

电梯系统是一种典型的混合系统,对电梯系统所包含的连续和离散两种变量进行深入细致地考察分析,是建立准确的电梯运行模型的关键。细胞自动机理论能有效地将混合系统中的连续变量和离散变量连结起来,构建清晰、可靠的数学模型。利用细胞自动机模型模拟电梯运动行为,派梯队列进行派梯控制,构造的基于细胞自动机的电梯混合系统模型,模型结构简单,运行效果良好。在通用的MATLAB开发环境下实现了电梯混合系统模型仿真。该建模方法具有一定的通用性和可扩展性。     

混合系统的混合Petri网描述

混合Ｐｅｔｒｉ网可很好地描述由连续动态和离散动态相互混合相互作用而成的混合系统．本文重点讨论了用混合Ｐｅｔｒｉ网工具描述混合系统的方法,并对混合系统的运行协调性和最优控制问题进行了初步探讨．     

混合系统建模、分析与综合:研究进展与展望

包含离散事件和连续时间两种特征的混合系统的研究受到关注 .对混合系统研究成果按照其更强调连续动态抑或离散动态的复杂性 ,从两条不同的研究路线阐述了在混合系统建模、分析与综合领域的研究进展 ,指出了其中的难点问题 ,并对今后的研究作了展望.     

基于广义微分Petri网的混合系统仿真方法

针对混合动态系统仿真的特点，建立其广义微分Petri网仿真模型，将混合系统的仿真统一于同一建模框架下，在此框架下，离散事件和连续状态变化对混合系统演化的推动作用均可以通过仿真模型中的变迁激发来完成，通过对广义微分Petri网的仿真过程进行分析，给出了基于该模型框架的仿真算法，并对仿真过程中出现的由资源共享引起冲突现象及其解决方案进行分析，最后讨论了仿真系统的死锁及其避免问题。     

混杂系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法

混杂系统同时包含连续动态特性和离散动态特性,并且两种动态相互作用,使其故障诊断变得更加困难。针对此问题,提出了一种混合系统粒子滤波混合状态估计及故障诊断算法,提高了现有方法的适用范围和诊断效率。针对混杂系统受控迁移、自治迁移和随机迁移等特点,首先利用随机混杂自动机对系统离散状态(包括故障)和连续状态进行统一建模,重点对现有基于扩展卡尔曼粒子滤波的连续估计算法进行改进,支持利用在线监测数据来估计混杂系统各类迁移产生的各种离散和连续状态,最后根据离散状态估计结果快速实现故障诊断。通过对典型非线性混杂系统的故障诊断,证明了该方法的有效性。     

混合系统在Matlab环境下的建模、仿真与自动验证

针对混合系统既包含连续变量又存在离散事件的特点,给出了混合系统在Matlab环境下的建模方法,仿真过程、为克服仿真的固有局限性,文中出自动验证原理及其实现,并以化工过程控制中的应用实例对整个过程作了介绍。     

混合系统在Matiab环境下的建模、仿真与自动验证

针对混合系统既包含连续变量又存在离散事件的特点,给出了混合系统在Matlab环境下的建模方法、仿真过程,为克服仿真的固有局限性,文中给出自动验证原理及其实现,并以化工过程控制中的应用实例对整个过程作了介绍。     

SIMSCRIPT仿真语言在混合仿真中的应用

分析了离散事件系统仿真的三种主要方法各自的特点，通过比较得出，进程交互法是适合混合仿真的离散事件系统仿真方法。接着介绍了仿真语言ＳＩＭＳＣＲＩＰＴⅡ．５的混合仿真功能，着重介绍了它对离散事件子系统的连续时间子系统仿真时间同步的支持。对多模型建模的有关参考文献中的一个实例，描述了其混合仿真模型，该混合仿真模型是多抽象层次的，与人们对建模对象的认识理接近。最后介绍了利用ＳＩＭＳＣＲＩＰＴⅡ．５对该实例     

混合条件/事件Petri网在飞控系统建模中的应用

提出一种混合条件/事件Petri网,以方程和图形两种形式定义了其受控演变规则,该网能够很好地描述一类离散事件和连续演变过程的混合交互现象,并应用于自修复飞行控制过程的建模中,使其离散跳变、连续演变过程以及相互间的交互得到较好的描述与处理,并能将演变结果显化在图形上。     

基于统计模型检测的DFT定量分析方法

动态故障树(dynamic fault tree, DFT)是对系统进行安全性分析的重要手段,基于马尔可夫链的DFT求解方法存在3个难题:一是仅可分析故障概率为指数分布的系统;二是无法分析共因失效情况;三是可能导致状态空间爆炸。因此提出一种基于统计模型检测的DFT定量分析方法。首先将DFT分解为动态逻辑门、基本构件、共因失效关系、门门和门构件间的逻辑关系;其次将动态逻辑门、基本构件和共因失效关系基于随机混成自动机形式化规约;然后通过逻辑关系重构自动机,形成随机混成自动机网络;最后通过分析一个具有共因失效关系的服从多失效概率分布的飞机结冰探测系统,表明所提方法的有效性。     

离散、连续和混合Petri网的一致性描述

本文引入的混合动态系统的Ｐｅｔｒｉ网模型,以建立混合控制系统的整体Ｐｅｔｒｉ网结构,和Ｐｅｔｒｉ网上附加离散、连续和混合动态时描述的一致性与继承性为目标．令牌及其标记概念上的具体化,是统一多种动态描述的基础．权为零有向弧的引入简化了监控结构．依赖混合动态网建立复杂控制系统的整体Ｐｅｔｒｉ网模型,为采用Ｐｅｔｒｉ网理论进行系统的分析、验证和设计提供了基础．     

HEURISTIC SUPERVISION OF DISCRETE EVENT SYSTEMS

Results on supervisory control of discrete event processes are mainly concernedwith designing a controller such that the closed loop system generates a language L whichcoincides with the target language.In this paper we consider supervisory control problem for aclass of discrete event processes when the design target is that a certain set of language patternscan not occur in the closed loop language.A heuristic supervisor is constructed via the heuristicsearch method developed in AI.This scheme requires only the information about thecontrollability of the event symbol set.It is capable of designing a modular heuristic supervisorwhen there are many such forbidden strings.Effectiveness of such a supervisor is proved forsystems with perfect and partial observation.     

大气层内拦截弹采样系统H∞混合灵敏度设计

研究采用姿控式直接侧向力/气动力复合控制方式的大气层内拦截弹的过载跟踪控制器设计问题.舵系统和导弹运动都可以视作连续量,由脉冲发动机提供的直接侧向力可以视作离散控制量,因此基于混合控制的概念,当舵系统的控制器设计完毕后,整个系统就可以视作采样控制系统,从而可以采用采样系统的方法进行系统分析和设计.采用采样系统的H_∞混合灵敏度方法设计直接侧向力的离散控制器,以快速建立攻角来跟踪过载指令.数值仿真验证了设计方法的有效性.     

基于二维混合模型的鲁棒迭代学习控制设计

针对一类正则线性不确定系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的迭代学习控制设计方法。首先,通过独立地考虑迭代学习控制系统连续的控制行为与离散的学习行为,建立迭代学习控制系统的连续/离散二维混合模型,将迭代学习控制器设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题。然后应用二维连续/离散系统方法,获得迭代学习控制系统稳定性条件。最后根据稳定性条件,利用线性矩阵不等式方法,求得迭代学习控制器参数,它通过Matlab工具箱可以方便的获得。与现有方法相比,所提出的迭代学习控制器利用了输出误差以及状态变化的信息来修正当前的控制,因而设计方法更加符合其本质特征,具有简单实用、直观明了的特点。数值仿真实例验证了所提方法的有效性。