基于赋时着色Petri网的协同工作建模和性能研究

提出了利用赋时着色Petri网(Timed Colored Petri Net)对协同工作进行建模和性能分析的方法;从性能角度提出一种新的协调策略,即从任务动态分配的角度对协同性能进行分析,并比较了各种资源优化分配的不足之处;提出利用模糊策略的方式,按照协同成员(组)的不同能力,在满足完成时间的要求下进行任务分配,从而达到了整体协作性能提升的效果．同时,用Deisgn／CPN对该策略进行了仿真分析,其结果证明了该方法的有效性和可行性．所提的调度策略已在CooPDesigner系统中得以实现．     

ITS自适应CMIMO-SM-ARQ性能建模分析

为进一步基于无线传感器网络(WSNs)提升智能交通系统(ITS)中具有空间调制的协同多输入多输出自动重传请求(CMIMO-SM-ARQ)协议的系统性能,提出接收节点自适应CMIMO-SM-ARQ协议．该协议在信道质量差的情况下会激活接收端的节点以辅助接收数据,能够在降低信息传输中断概率的同时提高系统的能效性能．建立了离散时间马尔科夫链(DTMC)模型,求解其稳态分布,推导出自适应CMIMO-SM-ARQ协议的中断概率、吞吐量及能效解析表达式．数值模拟结果表明：所提协议性能优于非自适应CMIMO-SM-ARQ和单输入单输出自动重传请求(SISO-ARQ)协议．     

面向CPN属性的测试序列的自动生成方法

CPN(Coloured Petri Nets)非常适用于描述和分析含有并发、同步和通信等情况的复杂系统。该文提出了一种面向CPN属性的自动生成测试序列的方法。首先给出了CPN属性的形式化定义,然后根据系统的CPN模型给出了面向CON属性生产测试序列的算法,并应用该算法完成了面向CPN属性的测试序列自动生成工具的开发。这对于CPN t00Is也是个非常有效的扩展。     

下行链路基站协同蜂窝系统中的功率分配和干扰消除方法

蜂窝间干扰是无线蜂窝网络中一个重要的性能瓶颈, 基站协同可以消除小区边缘用户受到的严重的蜂窝间干扰, 提高蜂窝系统的性能和频谱效率. 针对下行链路基站协同通信系统, 提出一种信道衰落补偿功率分配方法, 以及内部联合分布式空时编码(inner joint distributed space-time coding, IN-J-DSTC) 基站协同传输方案, 以抑制蜂窝边缘用户受到的严重的蜂窝间干扰. 仿真结果表明, 该方法可以根据信道状况, 在源基站及协同基站间自适应地分配信号发送功率, 同时明显消除蜂窝边缘用户所受到的蜂窝间干扰, 从而显著地提高系统的误码率性能.     

梁式自适应结构主动控制模型及实验研究

为提高结构对外部环境的抗干扰能力 ,构造了梁式自适应结构 ,并对其主动控制进行了研究。由传感器、作动器与梁主体结构组成梁式自适应结构。基于压电材料的本构关系 ,建立了传感方程和作动方程。根据有限元方法和现代控制理论 ,建立了梁式自适应结构的动力学方程和系统的状态方程。采用最优控制理论 (L QR) ,进行了控制器设计。建立了梁式自适应结构主动控制实验系统 ,并对这类自适应结构的动力学行为及主动控制进行了实验。实验研究结果表明梁式自适应结构能够改善结构的动力学特性 ,对外界干扰具有良好的自适应性     

主动配电网源荷协同优化控制策略研究

针对主动配电网中间歇性可再生能源(光伏和风电)和具有与配电网管理系统互动的主动需求负荷的协同运行问题,提出了基于自适应扩散算法的源荷分布式协同优化控制策略。该策略应用自适应扩散算法构造自适应邻接矩阵和融合矩阵,作为加权因子对节点状态值进行迭代更新,获得全局一致边际成本信息,实现分布式电源功率等边际成本控制。以IEEE-14节点配电系统为例进行仿真分析控制系统的动态性能,结果表明,采用所提策略进行主动配电网有功功率的优化调度,能够实现源荷间的协同运行,并与一致性算法和PSO算法的计算结果进行比较,验证了所提方法的有效性和优越性。     

测控网络服务元体系结构的虚电路CPN建模

服务元是近期开始研究的一种非层次网络体系结构,采用虚电路VC(Virtual Circuit)结构.如用于专用的测控网络系统,能提高其实时性能.针对测控网络的服务元体系结构用着色Petri网CPN(Colored Petri Net)建模,采用的不是通常自顶而下分级的方法,而是提出了统一建模的思想,用少量复杂的库所、变迁表示模型,给出了网络界熟悉的收发操作算法,提出了两次握手协议和六次握手协议.测控网络采用VC结构,能提高测控网络的实时服务质量QoS(Quality of Server),用CPN工具建模仿真可分析测控网络的性能.     

面向空间复用系统的抗干扰空频自适应均衡方法

针对多天线空间复用系统中各天线发射信号互相干扰,进而降低系统通信质量的问题,提出了一种抗干扰空频自适应均衡方法。首先,在发射端将待发射信号以空间复用的形式发送至接收端;然后,基于最小均方误差(MMSE)准则,利用各接收天线接收到的导频信息进行自适应均衡器的参数估计;最后,利用估计所得参数,进一步通过迭代优化的方法实现数据检测。在参数估计的过程中,通过引入相关移位矢量集的方法对抗多天线发射信号间的相互干扰,从而降低这种内部干扰对系统性能的影响。与传统针对空间复用结构的自适应空时、空频均衡方法相比,所提自适应均衡方法在性能上有显著提升。仿真结果表明:相较传统针对空间复用结构的自适应空时、空频均衡方法,在误比特率为10~(-5)时,所提自适应均衡方法有约2.5 dB的性能提升;在外界干扰影响下,传统针对空间复用结构的自适应空时、空频均衡方法具有明显误比特率平台,而所提自适应均衡方法表现出了更强的抗干扰能力,没有明显的性能平台。     

伺服系统瞬态优化的模糊自适应深度强化学习方法

为了提高伺服系统瞬态性能,满足工业生产线的高精度加工要求,提出模糊自适应深度强化学习方法,用于永磁同步电机伺服系统的控制性能优化。根据伺服系统瞬态运行的响应快速性和稳定性要求,通过构造奖励函数与Actor-Critic网络,在伺服控制器中引入瞬态响应优化环节,面向实时运算需求设计学习率自适应模糊控制器,构建模糊自适应瞬态性能优化方法;建立伺服系统Simulink仿真模型,根据实际伺服系统拟合仿真模型,通过瞬态性能仿真获得优化参数,并将优化参数应用于西门子840D数控系统。以仿真运算及系统实验对该优化方法进行验证,结果表明,所提出方法使伺服系统调节时间缩短10%以上,显著提高了系统的瞬态响应速度,且未引入明显超调,验证了方法的可行性。提出的方法具有较强的通用性,为伺服系统智能控制优化提出了新的途径。     

多Agent的计算机支持协同设计异常处理模型分析

结合工作流和多Agent技术,提出一种基于多Agent的计算机支持协同设计(CSCD)异常处理框架．在通信层,超时策略根据当前Agent自身状态和网络状态自适应地使用面向连接和无连接消息服务,以便为可靠的通信提供保障,减少通信故障对异常处理的影响．结合多Agent协调理论,扩展了通信原语,并利用面向对象Petri网(OOPN)建立了多Agent的状态变迁模型,验证了该原语的有效性．在应用层,按照Agent的信息处理流程,结合工作流和客户／服务器技术,利用OOPN对多Agent的CSCD系统的客户端和服务器内部模型进行定义,验证了多Agent系统的动态行为,所建立模型的多实例、多线程访问控制处理能力,以及在线和离线异常处理机制．     

基于着色Petri网的协调策略建模研究

提出了一种基于着色Petri网（CPN）的协调策略描述方法,在介绍CPN基本构成的基础上,对计算机支持的多层次协同工作系统（CSMMCW）中的协调策略进行了建模。利用CPN,对组间和组内协同工作,通过建立任务执行工作流和CPN之间的映射关系来准确地描述各种协调策略。文章举例具体说明了如何建立组内协调策略的CPN模型,并对该模型进行了仿真。仿真结果表明,该模型能够有效地描述在协作过程中的动态行为,利于分析和验证,并且易于实现。     

CPN在移动代理网络入侵监测技术中的应用

详细阐述了一种将CPN实现的移动代理网络应用于入侵检测系统的模型设计。介绍了系统设计的理论基础、代理网络和CPN之间的转换以及系统模型结构，并分析了基于CPN实现的系统较其他系统的优势及未来发展方向。     

基于ROAD-CPN业务架构的可执行建模方法

开放组架构框架（TOGAF）业务架构作为数据架构、应用架构和技术架构的基准，在企业系统架构设计中占据引导作用。但由于其自身描述形式的局限性，存在无法对系统业务架构框架动态特征进行分析的问题，故提出一种基于ROAD业务架构的着色petri网（CPN）可执行模型生成方法。该方法基于TOGAF业务架构ACF元模型划分提出的4类模型——规则模型（RM）、组织模型（OM）、活动模型（AM）和数据模型（DM），建立4类模型不同描述形式与CPN建模语言间的对应关系，进而提出以RM，OM，AM和DM为主体的可执行模型五阶段建模方法。最后，以幼儿园智能晨检机器人系统业务架构为例，验证了所提方法的可行性和有效性。该方法实现了灵活、自动化的CPN可执行模型的生成，打破了业务架构建模语言和CPN建模语言之间的限制。     

基于着色Petri网的电子商务工作流建模

用基本Petri网对电子商务工作流建模，往往会因为细节过多而使其图形复杂。提出了一种基于着色Petri网的模型，给出了针对电子商务中网上购物系统的建模过程并进行了结构合理性的论证。应用结果表明，通过着色Petri网建模可以使得库所和变迁的数量都大为减少，使图形更加简约。     

基于CPN网络的电力客户信用风险预测

在分析影响电力客户企业公司财务状况主要因素的基础上,将一种新型特征映射网络-CPN网络理论应用于电力客户信用风险预测,建立基于CPN网络电力客户信用风险预测模型.采用实际数据对模型进行验证,并将其与LVQ网络模型、BP网络模型和传统模型相比较,证明了基于CPN网络电力客户信用风险预测模型具有较高的精度和较强的实用性.     

CPN攻击建模及警报相关性算法设计

为提高当前入侵检测系统的预警质量和分析预测能力,用染色Petri网(colored petrinet,CPN)构造了攻击模型,系统性地设计了警报信息相关性分析算法.通过把"警报"和"攻击"作为2个不同实体参与模型运算,将目前主要采用的过滤观察信息为基础的关联方法提升为信息推理的演算方法.应用CPN模型转换、极小覆盖集命题等方法,对本领域中的难点问题即复合攻击、合作攻击进行了理论分析和算法设计.在此基础上开发了警报信息相关性分析(alerts correlationanalvsis system,ACAS)实验系统,实验结果表明算法系统对于提高入侵检测系统的警报质量和分析预测能力是可行、有效的.     

基于OPN模型的装备维修保障系统动态性能仿真

为克服用数学方法分析装备维修保障系统的OPN(Object-oriented Petri Net) 模型数量庞大和结构复杂的问题,提出了用CPN(Colored Petri Net) tools 仿真软件分析装备维修保障系统的OPN模型,成功地构建了对装备维修保障系统OPN模型的CPN仿真模型,并用CPN tools对装备维修保障系统的OPN模型进行动态性能仿真。结果表明,用该方法分析装备维修保障系统的OPN模型动态特性是合理可行的,无任何冲突和死锁现象。     

面向对象Petri网技术在系统建模中的应用

面向对象Petri网将面向对象技术与Petri网相结合,利用对象的封装及继承等特性,降低了所建立系统模型的结构复杂性,增强了其可重用性和可剪裁性.系统的面向对象Petri网模型(OOPN)由对象模型(OPN)及对象联系模型(OCN)组成,前者描述对象内部的状态变化细节及与外部联系的接口,后者描述系统中各对象间的联系.分析了面向对象Petri网技术在各种复杂系统建模问题中的应用,并以电梯群控系统的建模为例,从电梯群控调度的角度,详细给出了OOPN模型的构建.     

基于PN的可重入医学检测调度系统优化研究

基于一类具有可重入特点的医学检测过程的设备调度问题,进行了具有约束条件的优化解的研究.首先分析了调度约束条件和优化目标,建立了其Petri Networks（PN）形式化模型,并分析了其规则调度系统的稳定性和其他性能．然后利用PN模型和调度约束条件解出调度可行解结合对医学检测部分工序要求连续的基础上建立时间约束矩阵,对可行解进一步优化,最终得到满足所有约束条件的优化可行解．通过对实际医学检测系统的实例分析和CPN Tools 仿真,结果表明所建立的模型和方法的有效性．     

一种基于CPN的协议测试序列生成方法

针对状态空间规模较大的协议,提出了一种基于着色Petri网CPN(ｃolored ｐetri ｎet)、面向属性的协议一致性测试序列生成方法。 首先, 构建被测协议规范的CPN模型, 即协议模型, 并将被测协议的若干功能属性采用CPN进行形式描述, 形成属性模型。 提出了属性模型到协议模型的状态投影算法、模型状态空间的路径匹配算法和搜索算法, 基于这些算法给出了一种完整的基于属性的测试序列生成方法。 该方法不但可以有效避免协议规模庞大所导致的状态爆炸问题, 而且还对测试中的PCO库所进行了特殊标识, 完成测试序列中可观察元素的自动提取处理, 使得处理后的测试序列可直接用于协议实际测试过程。 为有效验证所提测试序列生成方法的可行性, 开发了一套实现该方法的软件, 并应用于HMIPv6协议的实际测试过程中。实践表明, 这套软件可以对较为复杂的协议一致性测试过程提供强有力的支持。