深潜救生艇对接过程的监督控制

深潜救生艇与失事艇的对接是一个复杂的过程，其关键在于作业过程的协调控制．在对接过程的控制中引入了混杂动态系统的概念，并对混杂动态系统的离散事件操作部分进行了设计．用混杂动态系统理论设计监督控制来检测位置和姿态偏差是否控制在设定的阈值内；当超出设定界限，调整控制器使位置和姿态回到设定范围内．     

基于混杂系统的智能PID控制设计

文章介绍了智能PID算法的思想,通过引入混杂控制系统,提出了应用混杂控制系统设计智能PID算法的思想。对最小切换策略进行了定义,并在理论上证明了该切换策略能保持系统在李雅普诺夫意义下的稳定性。设计了一个由时间最优控制和两个PID控制组成的混杂系统,通过仿真表明设计的有效性,并对该设计提出了进一步改进目标。     

基于multiSIM环境下的混杂系统仿真

混杂系统的仿真通常是在MATLAB环境下进行的，如果要用电路来实现混杂系统的监控器，还需要做数学模型到电路模型的映射并对电路模型再进行仿真．笔者提出了基于multiSIM环境下的混杂系统仿真方法，可直接得到系统监控器的电路模型．用模拟电路来模拟混杂系统的连续时间子系统，其离散事件子系统用Petri网建模，并对模型用VHDL编程，经编译、仿真后封装成器件，将两部分电路相互连接，通过multiSIM仿真，获得混杂系统的性能．文中通过一个液位控制系统实例具体介绍了这一方法，其仿真结果证明了该方法的正确性．这对于混杂系统的研究，以及片上嵌入式系统的设计都具有重要的意义．     

一类混杂系统的可达性分析

提供了对一类混杂系统进行定性分析的方法.它着重于混杂模型极其分析在计算机科学和控制理论方面应用的研究.连续和离散的动态学加合而产生了一些基础性问题,本文着重讨论了这些问题.     

一类不确定混杂动态系统的保性能控制及其应用

考虑在汽车自动变速巡航控制中遇到的、包含状态跳变的参数不确定混杂系统保性能控制问题，提出了混杂状态反馈保性能控制律的设计方法，该控制律在使不确定混杂系统闭环鲁棒稳定的同时，也使其性能满足一定要求。最后用实例验证了设计方法的可行性和有效性。     

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。     

基于混合整数规划的一类混杂系统优化方法

基于混杂系统的离散时间混合逻辑动态(Mixed Logical Dynamical,MLD)模型,研究了混杂系统具有控制输入约束的优化问题的混合整数二次规划(Mixed Integer Quadratic Program,MIQP)方法.把混杂系统的约束优化问题转化为MIQP问题;基于Branch & Bound算法,开发用于求解MIQP问题的MATLAB程序;并对该方法作了数值仿真计算.结果表明,MIQP是解决一类混杂系统优化问题有效的且具有发展前景的方法.     

混杂系统故障诊断的粒子滤波器方法

针对混杂系统故障诊断难题,在对混杂系统描述的基础上,根据混杂系统的随机滤波公式,给出了混杂系统状态估计及离散模态识别的粒子滤波算法,并将此算法扩展到混杂系统状态与参数的联合估计,最后利用修正的Bayes算法作出故障判决,实现了混杂系统的故障诊断.通过对两容水箱这个典型混杂系统的仿真实验,结果表明,此方法不仅能准确、快速地诊断出混杂系统故障,而且在故障发生时能够保持比较高的状态与参数估计精度.本方法可推广应用于混杂系统的自适应滤波、可靠性预测、容错控制等领域.     

实验温室温度系统混杂控制器设计与分析

温室环境调控系统是一类具有离散设备控制和连续环境因子输入输出的混杂系统.传统温室控制算法大都没有考虑温室的混杂特性,采用系统建模与古典或现代控制算法控制温室环境系统,缺乏对中国温室实际情况设计控制器和分析系统的混杂特性.为此基于混杂自动机理论,结合实验温室的降温设备,设计了夏季温度混杂控制器,并分析其执行的非阻塞性和确定性.春季和夏季实验表明,该控制器能根据设定值合理及时地切换控制设备状态.此外,建立了夏季和冬季两种典型模式的控制器框架,通过分析2013年夏季至2014年夏季温室内日最低温度,得到切换两种模式的参考时间设定值,为实现温室周年连续控制提供设定参数,对实际生产控制具有指导意义.     

混杂动态系统的建模与控制

混杂动态系统是由连续变量动态系统与离散事件动态系统相互作用组成．本文提出用ＳＩＧＮＡＬ语言对松耦合ＨＤＳ进行建模和分析的方法，并对这类系统的控制问题进行讨论．     

混合系统的形式化模型

混合系统是一种离散和连续构件融合在一起的反应系统,通常以微分方程为连续模型,以离散事件系统或自动机为离散模型。本文概述了目前几个重要的混合计算模型,并通过扩充公平转换系统ＦＴＳ,提出混合系统的一种新的计算模型－混合转换系统ＨＴＳ。     

基于运行模式切换的多能源系统的混合控制

为了实现具有高度灵活性的智能控制策略,以提高多能源系统的稳定性、安全性和自愈能力,文中提出了基于分布式能源运行模式切换的分层混合智能控制。对应于系统的混合动态行为,分层混合控制由上层的离散控制策略、下层的本地连续控制器和它们之间的相互作用组成。上层离散控制策略主要负责切换操作模式,以增强遭遇重大干扰时的安全性和自愈能力。下层连续控制的目的是调节各被控单元的动态稳定性,以获得满意的性能。通过仿真实例验证了该混合控制方法的有效性。     

一类混杂动态系统的稳定性

研究了一类混杂动态系统的稳定性条件。该类系统的特点是一个中央控制器以分时方式控制N个连续对象。每个对象均为线性定常系统,中央控制器以事件反馈调度策略选取某一对象进行控制。首先由混杂动态系统导出一个离散时间系统,指出混杂动态系统的稳定性等价于相应离散时间系统的状态趋向负无穷,基于此证明了一个系统稳定的充分性条件。其次,提出一个猜想作为新的充分性条件,并在一些特殊情况下证明猜想成立。最后给出两个数值例子作为一般情况下猜想的支持。     

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.     

模糊离散事件系统的分散控制

针对控制系统结构复杂,规模庞大的问题,以自动机作为系统的模型,研究了扩展全局监控器存在条件下的分散监控综合问题。由经典离散事件系统的局部监控器存在条件,延伸得到模糊离散事件系统的局部监控器存在条件,得到了全局监控器的存在条件。在系统存在全局监控器的基础上,讨论其与全局控制目标之间的关系,避免常规方法研究复杂系统时的分析困难和综合复杂性,从而为模糊离散事件系统监控理论的应用探寻新的途径。     

线性离散事件动态系统控制的一些新结果

应用极大代数理论，将柔性加工生产线等一类离散事件动态系统看作这种代数意义 下的线性系统，讨论了这种系统的运行性质，找到了人为控制初始输入，使闭环系统不 经过渡过程直接进入以λ为周期稳态运行的方法。利用上述方法，提出了对有交连的大 型离散事件动态系统进行协调控制的方法，使其能够直接进入稳态并以同一周期协调运 行。各种方法均给出了实例。     

离散事件系统仿真建模与仿真策略

离散事件系统仿真是现代仿真技术的主要研究热点之一．离散事件系统是一类在工程技术、经济、军事等领域常见的系统，它们的状态在一些不均匀的离散时刻发生变换且状态变换的内部机制比较复杂，往往无法用常规的数学方法来描述．离散事件系统仿真是当前研究这一类系统的最有用处的方法之一．要对系统进行仿真研究，首先需要建立系统的仿真模型．笔者比较详细地探讨了离散事件系统仿真建模的核心一仿真流程管理、离散事件系统的三种仿真建模策略，即：事件调度法、活动扫描法、进程交互法．     

切换系统下永磁同步电机混杂系统模型

永磁同步电机在实际控制运行状态中,不但包含连续状态,还包含离散状态,无论针对哪种状态进行单一控制都无法获得良好的效果.因此结合工程实践,在考虑漏电感及直轴交轴电感的情况下,通过分析磁链方程,建立三相坐标系下永磁同步电机本体的非线性时变模型.针对逆变器建立其开关函数表,作为电机定子电压的离散状态,进而建立起永磁同步电机的开关混杂模型.通过开环状态下的仿真运行,证明了其正确性,为针对该混杂系统的控制及优化研究提供了基础.     

混合动态系统的离散事件受控对象模型

混合动态起因于离散事件系统用于监控连续状态系统的行为。用抽象语言方法描述连续状态系统，通过对连续状态系统空间的一致性分划，抽象出离散事件对象模型。基于输入／输出观点简要地讨论了离散控制器综合。