The time interval alignment (IA) policies,boundary and applications with multiple stream arrivals

This paper discusses a class of interval alignment (IA) scheduling policies, which are particularly effective for the systems that do not have Markovian structure. The numerical results show that IA policies effectively smooth part flows, improve performance and decrease average Work-in-Process (WIP) by adding intermediate delays to the system. The boundary of IA policy is proven and the applications of IA policy in the system with multiple stream arrivals have been discussed. With the combination of release policy, it is practical to implement IA to multiple stream arrival system.     

凸优化方法及其在排队系统中的应用研究

理论上可以证明严格凸优化问题有惟一的全局最优解；应用中有快速的多项式时间算法求解这一全局最优解。因此对难于解决的排队系统性能指标优化问题，如负荷配置问题．可以利用排队系统的凸性应用凸优化方法求解。本文基于排队理论建立排队系统负荷配置的非线性优化模型，设计一种优化变量转换方法并经适当的约束务件合并将该模型转换为凸优化模型．并引入凸优化内点法作为负荷配置的有效计算工具。实例计算结果表明．基于排队理论的非线性凸优化模型．其优化结果能保证充分利用设备的生产能力及最低的在制品库存；同时凸优化内点算法具有迭代次数少、收敛速度快的优点；涉及排队系统中其他性能指标的优化问题，也可以采用类似的方法求其最优解。     

一种库存比例积分控制器及其系统动力学仿真

将比例积分控制原理应用于供应链库存控制的研究,设计了一种两级供应链环境下的库存比例积分控制器,并利用系统动力学方法构建了两级供应链库存比例积分控制器的动态仿真模型,最后通过实例仿真得出了实现牛鞭效应、库存水平、库存波动、缺货的协调控制的控制增益组合,并给出了系统内部结构上的解释.结果表明,在合适的控制增益组合下,供应链库存比例积分控制器能有效的缓解供应链系统中的牛鞭效应、降低库存水平及库存波动幅度、减少缺货的发生等.     

一种求解大型生产计划模型的算法

本文考虑在允许缺贷的条件下,多产品、多阶段生产计划问题,给出了求解该问题的算法。这种算法不需要对原问题直接求解,而是先将原问题进行分解,得到一个由一系列非常小且易解的子问题组成的序列,然后用迭代的方法求得一个初始解,再对这个解进行修正,从而得到原问题的最优解。这种算法较好地解决了大规模生产计划模型的求解难问题。     

半导体制造系统的优化调度模型

在流体网络模型的基础上建立了以减小平均在制品水平目标的半导体制造系统的调度模型,这些模型通常很难求解,但它们是可分解的,即可以把整个调度周期上的调度问题分解为一系列子区间上的调度子问题,在半导体生产环境下,子问题可以进一步简化,把上述结果当作调度规则直接应用于基于仿真的调度方法、可以克服流体网络模型的近似性,同时,由于充分利用了系统全局的状态信息,提高了仿真调度的优化能力。     

CKP企业CONWIP控制策略的仿真分析

针对OKP企业的特点，对不同类型的CONWIP系统进行了仿真研究，结果表明多段混联CONWIP控制策略控制效果最佳。     

Stability Analysis of Event-Triggered Networked Control Systems with Time-Varying Delay and Packet Loss

Networked control systems(NCSs) are facing a great challenge from the limitation of network communication resources. Event-triggered control(ETC) is often used to reduce the amount of communication while still keeping a satisfactory performance of the system, by transmitting the measurements only when an event-triggered condition is satisfied. However, some network-induced problems would happen inevitably, such as communication delay and packet loss, which can degrade the control performance significantly and can even lead to instability. In this paper, a periodic eventtriggered NCS considering both time-varying delay and packet loss is studied. The system is discretized into a piecewise linear system with uncertainty. Then the model is handled by a polytopic overapproximation method to be more suitable for stability analysis. Finally, stability conditions are obtained and presented in terms of linear matrix inequalities(LMIs). The result is illustrated by a numerical example.     

基于多用户反馈的星地协作传输系统性能分析

研究了门限设置反馈条件下多用户星地混合协作传输系统的性能。首先, 在中继端采用放大转发协议和多用户机会调度方案下, 得到系统的输出信噪比表达式。其次, 在卫星链路服从阴影莱斯分布和地面链路服从瑞利分布的情况下, 推导出基于门限设置的信道状态信息反馈下系统的反馈中断概率、遍历容量和平均反馈用户数的闭合表达式。最后, 计算机仿真不仅验证了理论分析的正确性, 而且证明了所提出的基于门限设置反馈的多用户调度方案在性能几乎不变的情况下, 显著降低了系统反馈量。     

卫星自主轨道估计方法及其高阶非线性滤波器设计

卫星的自主轨道确定是卫星自主生存的必要条件。采用星载常用敏感器对自然天体进行观测,并对观测量进行适当转换,得出观测方程为线性化方程,计算量明显减小且具有更直观的物理意义;利用星光折射时星光矢量所处特殊位置计算地心距,增加观测方程信息量;二体轨道动力学模型的一阶递推近似引入系统模型误差是影响滤波器性能的关键因素之一,应用一阶导数函数值的线性组合替代高阶导数的函数值可以使微分方程的线性化误差大为降低。在滤波器的设计过程中,应用此方法对状态方程进行处理,极大提高了滤波器状态方程的递推精度。仿真结果表明,在相同条件下这种高阶非线性轨道估计器的滤波性能远优于扩展卡尔曼滤波技术的一阶轨道估计器。     

不同环境规制下企业废旧产品回收的动态决策研究

制定科学可行的政策措施是促进企业废旧产品回收再利用的重要手段.在经典博弈论的基础上,充分考虑声誉对企业绩效的正向影响,并将时间因素引入分析模型中,构建了以制造商为主导的动态Stackelberg博弈模型.用该模型系统分析了无约束条件下、奖励条件下、惩罚条件下及奖惩条件下制造商废旧产品回收量、废旧产品回收率、制造商和零售量的利润、制造商的声誉、供应链系统利润,探索了每种政策措施的适用条件及绩效.研究发现,企业具有明显的趋利避害的属性,对于不同政策具有不同的适应时间;企业进行绿色技术创新能够有效地改善其经济绩效和环境绩效;惩罚和奖惩机制在提高回收率(量)和企业声誉的同时,却降低了不同主体与系统的利润;奖励机制对各类要素的作用是正向的,但是需要政府资金支持;奖惩机制的效用大小与政府规定的废旧产品回收率有关.在上述研究结论的基础上,给出了相应的政策建议,以期为绿色转型发展提供相关的理论支撑.     

六自由度导弹制导系统的建模与仿真研究

战术导弹最优制导规律研究是提高导弹制导性能及精度的关键技术之一,需要进行理论研究和大量的仿真计算,以确定最优制导规律和控制系统参数。本文反导弹的空间运动状态用六自由度数学模型来描述,建立了六自由度的导弹运动模型、目标运动模型和相对运动模型等。研究出了进行战术导弹制导系统研究的六自由度仿真软件包,共由十多个模块组成。文中介绍了仿真软件的设计思想和程序结构。应用本仿真软件包可进行战术导弹制导规律专题研     

滑窗式无偏多平台无源定位算法

针对纯方位系统单机动平台在不具有比机动目标更高一级的机动运动时,无法满足系统可观测性的问题,提出了一种适用于多平台的无源定位算法。该算法根据目标与平台之间的几何关系得到一个包含目标初始位置和分量速度的伪线性方程组。为减少求解方程组的计算量,保证定位的实时性,对常规的最小二乘法进行了加滑窗处理。通过对观测向量和系数矩阵的分析,证明了算法对目标状态的估计具有无偏性。仿真实验验证了算法的有效性,并讨论分析了平台运动的速度和方向等因素对算法定位性能的影响,得到了保证算法定位性能的平台与目标相对运动关系。     

联合AMC,ARQ与包分割的通信系统队列分析与跨层优化

针对联合自适应调制编码（adaptive modulation and coding, AMC）, 自动重传请求（automatic repeat request, ARQ）与包分割传输3种机制的通信系统,提出了一种ARQ多帧动态周期反馈机制,并建立了分析此系统的马尔可夫链模型,得到了包平均时延、平均反馈次数、平均掉包率和系统吞吐量等多种性能指标。在此基础上提出了在服务质量（quality of service, QoS）条件约束下,以最大化系统有效吞吐量为目标的双向链路跨层最优化算法。仿真结果表明,提出的马尔可夫链模型能精确预测系统的性能,与现有的单帧反馈和多帧固定周期反馈相比,提出反馈机制可达到更大的系统有效吞吐量。     

基于预测校正的三回路驾驶仪极点配置设计

针对三回路自动驾驶仪设计中,以开环穿越频率为性能指标的极点配置算法存在的缺陷,提出了预测校正开环穿越频率极点配置设计方法。采用该方法完成了某战术导弹三回路自动驾驶仪设计;验证了该方法设计的控制系统比传统方法性能优异,满足期望开环穿越频率性能指标;分析了三回路自动驾驶仪各回路对导弹控制系统发挥的作用。通过实例分析,表明该方法克服了以往极点配置设计方法的缺点,便捷有效,收敛速度快,计算量小,非常适用于三回路自动驾驶仪的设计。     

一种适合深空通信的容失文件传递协议仿真

深空通信链路的特点(时延巨大、上下行链路非对称性、误码率、丢包率大和链路易中断)限制了采用地面文件传送协议在深空中的应用。借鉴信道编译码的思想,提出了适合深空环境的容失文件传递协议。采用容失文件传递协议,地面站只要接收到一定数量的数据包,满足解织条件就能够恢复原始信息,无需反馈确认信息。当通信距离较短时,文件传递时延受文件大小和传输速率变化的影响较大,而较长距离的传递时延主要由传播时延决定,其他因素影响有限。容失文件传递协议无需反馈确认、单向可靠传输,大大减少了文件传递时延、提高了系统的吞吐量也保证了通信系统的可靠性。     

视线坐标系下的解耦无偏转换测量Kalman滤波算法

由于无偏转换测量Kalman滤波算法(unbiased converted measurement Kalman filter,UCKMF)的转换测量噪声协方差矩阵是非对角矩阵,所以无法直接给出该算法的解耦算法。针对此问题通过从参考坐标系(reference coordinate system,RCS)到视线坐标系(line-of-sight coordinate system,LCS)的坐标变换,在视线坐标系下得到了对角形式的转换测量噪声协方差矩阵,实现了转换测量噪声在三个坐标方向上的去相关化,并进一步在三维空间中推导了解耦的UCMKF滤波算法。在算法中,采用递推公式对参考坐标系与视线坐标系的坐标变换矩阵进行估计,并通过一个补偿矩阵提高了估值精度。仿真结果表明,对于匀速运动的目标,解耦UCMKF算法与耦合UCMKF算法的跟踪性能非常接近,但计算量大大降低,因此比较适合在多目标跟踪中应用。     

导航信号功率增强对阵列接收机的影响分析

为了分析低轨导航增强系统中信号功率增强对阵列接收机的影响, 提出一种信号传播与阵列接收机的数学模型, 基于该模型分析了功率增强条件下最小均方误差算法与直接矩阵求逆算法对抗干扰性能的影响。根据理论分析与仿真实验, 增强信号对最小均方误差与直接矩阵求逆的影响相似, 当信号增强量在15 dB以下时, 阵列抗干扰对信号的影响较小；随着信号功率进一步增强, 增强信号被识别为干扰并进行了抑制；当信号的信噪比增强到10 dB时, 增强信号被抑制约15 dB。研究结果表明, 在采用传统阵列抗干扰方法的情况下, 信号功率的增强并非越大越好, 信号功率增强15 dB时对传统阵列抗干扰的影响较小。     

基于二维模型的保性能离散重复控制系统设计

对于线性离散系统,给出了一种基于离散二维模型的保性能重复控制设计方法。首先为了提高系统的稳定性引入了状态反馈;用离散二维系统的状态反馈来描述重复控制律;然后,使用保性能重复控制设计方法来确保控制系统性能指标不超过某个性能上界。和现有方法的区别是,通过调节性能指标值泛函中相关权重,能够方便地对控制和学习行为进行独立调节。最后通过仿真验证了该方法能取得满意的跟踪性能。     

基于FDN的装备体系任务能力依赖性分析

为了深入分析装备体系内各装备系统在任务执行过程中自身性能退化对其相互依赖性的影响, 并准确把握体系内各装备系统在自身性能退化和相互依赖性的双重影响下其当前效能的演变规律, 对传统功能依赖网络分析(functional dependency network analysis, FDNA)方法进行了一定改进。引入自身效能退化系数, 给出考虑时间因素的动态FDNA算法; 以Markov过程为基础, 构建体系内装备系统的性能退化模型, 为自身效能退化系数的计算提供相应依据, 从而提出一种基于功能依赖网络的装备体系任务能力依赖性分析方法, 并用案例验证了方法的可行性。     

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。