无限维规划方法及其在控制系统设计中的应用

本文介绍一类有巨大应用潜力的控制系统设计方法。它把控制器参数的选择作为一个通过无限维数学规划搜索可行解的问题来处理。文中讨论了算法,并结合多种典型的控制系统的设计任务,提出了相应的解决方式。

“人工智能及其工程应用”讲座 第九讲 信息系统的智能化管理和决策

智能管理决策是一个用途广泛,而又非常复杂的研究课题。它可用于政治、军事、经济、生产、分配等不同领域、不同地区的多种类型任务的求解,鉴於本讲座的对象和性质,我们把重点放在工厂企业的生产管理决策上。一。

高级Petri网及FMS的动态建模和仿真

给出一种柔性制造系统（ＦＭＳ）模型，它能模仿和跟踪车间中散件（Ｊｏｂｓｈｏｐ）调度计划的执行过程。模型由一类新的高级Ｐｅｔｒｉ网组成，它定义了着色令牌、时化变迁和谓词变迁，抽象了物理对象的主要属性和它们间的基本关联。通过数据库描述令牌属性、规则库描述变迁，构成了一种结构紧凑、信息丰富、可反映多个工作进程的高级Ｐｅｔｒｉ网模型。它能适应多种工件各自独立的工艺流程以及它们在运行中的变更，比较全面地解决了ＦＭＳ的动态仿真和实时监控问题。

计算机管理信息系统的智能化问题

在信息科学、运筹学、系统科学和计算机科学研究成果的基础上,形成了新一代的管理信息系统.在这些相关的学科中,计算机是最活跃的因素,因为它的影响不仅在于作为通讯、存放、处理各类信息的工具,而且能在分析、设计及决策等高级智能活动中起愈来愈大的作用.因此,这些学科无论在研究方法和应用上,均进入了大变革的前夜.本文对管理信息系统发展情况的综述,主要按照计算机科学技术的发展背景给出.

智能自动化仪表的发展动向

将人工智能应用中最主要的几个分支——专家系统、模式识别、机器视觉、自然语言理解等与自动化仪表的发展联系起来作了说明。并对智能自动化仪表的发展趋向提出了见解。

散件调度和监控中的FMS仿真器

本文设计了一种柔性制造系统(FMS)仿真器,它能模仿和跟踪按散件(Jobshop)调度计划执行的复杂生产过程。仿真器由一类新的高级Petri网所组成。它包含了“时化转移”(timed transtion)“谓词(predicate)转移”和“着色令牌”(coloredtoken)的概念,在定义网络“色泽”时抽象了物理对象的主要属性和基本关联规则。在数据库和规则库的支持下,本文构成了一种结构紧凑、包含信息丰富,可反映多个并行进程的高级Petri网。论文讨论了FMS工作过程用高级Petri网表示的方法。建成的仿真器能适应多种工件的独立工艺流程,精确地解决了FMS整体加工过程的动态仿真和监控问题。

带时间窗车辆路径问题的混合粒子群算法

将粒子群优化算法与模拟退火算法结合,提出了一种求解车辆路径问题的混合粒子群算法.实例计算及与遗传算法比较的结果表明:应用混合粒子群算法可以快速地求得带时间窗车辆路径问题的优化解;该算法是一种求解离散组合优化问题的有效方法.

微粒群优化在Job-shop调度中的应用

Job-shop调度问题是典型的NP-难问题.利用微粒群优化的全局搜索能力和高搜索效率以及模拟退火算法的局部搜索能力,发展了一种快速、且易于实现的新的混合启发式算法,并将其应用于求解标准Job-shop调度问题.计算结果以及与其他算法的比较说明,该算法是一种求解Job-shop调度问题的可行且高效的方法.

网络化的控制系统

通过比较的方式研究了网络化控制系统的特点、网络因素与控制系统性能间的关系,分类介绍了当前网络化控制系统的研究方法、分析角度及策略,最后在评述当前研究现状的基础上,提出了以兼顾控制性能质量(QoP)和网络服务质量(QoS)为目标的网络化控制系统综合性能优化的新的研究观点.

多目标混沌进化算法

设计了多目标混沌进化算法(MCEA),在每一代遗传操作和外部档案调整完成之后,该算法从外部档案中随机选择部分个体,对这些个体的拷贝进行混沌搜索,以产生更多非劣解.将强度Pareto进化算法(SPEA)和SPEA2分别与基于Logistic映射的混沌搜索结合而产生的MCEAs应用于一些复杂多目标优化问题,计算结果表明,混沌的加入,明显改善了多目标进化算法(MOEA)各方面的性能.

网络化控制系统带宽配置的一种新策略

根据循环服务网的运行特征和三类数据(周期数据、紧急数据和非紧急数据)的不同实时性要求，分析了不同类型数据的网络稳定性条件，提出动态共享时间窗的带宽配置策略．该策略在满足系统实时性和网络稳定性要求的同时，降低了网络化控制系统对缓冲容量的需求并充分地利用了带宽资源．进一步地，通过仿真实验研究了基本周期内非紧急数据带宽配置策略的选择对系统实时性和网络稳定性的影响，说明当非紧急数据带宽选择合理时，两种非紧急数据带宽配置策略均可保证系统良好的总体性能．

不确定离散时间系统的变结构控制设计

讨论了利用离散趋近律设计不确定离散时间系统的变结构控制问题 ,分析了离散趋近律系数造成系统颤振的原因 ,给出了改进的离散趋近律 ,并利用它设计了变结构控制律 ,对不确定部分建立灰色估计模型 ,估计出参数值 .仿真结果表明该方法是可行的 。

基于混合微粒群优化的多目标柔性Job-shop调度

应用传统方法求解多目标柔性Job-shop调度问题是十分困难的,微粒群优化采用基于种群的搜索方式,融合了局部搜索和全局搜索,具有很高的搜索效率.模拟退火算法使用概率来避免陷入局部最优,整个搜索过程可由冷却表来控制.通过对这两种算法的合理组合,建立了一种快速且易于实现的新的混合优化算法.实例计算以及与其他算法的比较说明,该算法是求解多目标柔性Job-shop调度问题的可行且高效的方法.

采购量折扣情况下基于改进AHP的供应商选择

供应商选择是复杂的多准则决策问题,需要同时决定供应商数量以及在所选供应商之间分配订购量,当考虑采购量折扣时,问题变得更为复杂.新方法在应用粗糙集理论对传统层次分析法(AHP)改进的基础上,建立了多目标混合整数规划模型,同时考虑了采购量折扣和供应商能力约束,实例计算证明该模型与求解方法是现实可行的.

切换系统的稳定性及镇定控制器设计

由稳定子系统构成的切换系统经无限次切换可能产生不稳定 ,本文利用李亚谱诺夫函数法 ,给出了确保由微分方程和差分方程描述的切换系统渐近稳定的充分条件 ,在此基础上给出了不受切换条件限制的 ,但能使切换系统渐近稳定的镇定控制器设计方法 ,该方法简单且易实现 ,并以一个例子作了说明 .

柔性加工环境中机器和AGV的集成调度

研究由几台加工中心 (WS)和一台 (多台 )自动导向小车 (AGV)组成的柔性制造系统 (FMS)的调度问题。描述了采用 AGV的 FMS调度的特点 ,建立了可变工艺路径、包含 AGV的 FMS调度问题的模型 ,形成一种新的基于有向图的可变路径表示方法。采用结合启发式规则优点的遗传算法(GA)同时调度机器和 AGV,使得 AGV调度成为 FMS集成环境下调度的一部分。提出了面向可变路径特征的交叉算子 ,采用自适应的交叉、变异策略和灵活的群体控制策略 。

一种离散时间系统的变结构控制方法

针对离散时间系统 ,讨论了利用离散趋近律设计变结构控制问题 ,分析了趋近律系数造成系统颤振的原因 ,给出改进的离散趋近律 ,并利用它设计变结构控制 .仿真结果表明 ,该方法是可行的 ,减少了系统的颤振 。

模糊推理Petri网及其在故障诊断中的应用

分析了推理 Petri网与传统 Petri网的共性和区别 ,给出了模糊产生式规则推理Petri网模型 .在此基础上 ,给出了有效的推理算法 ,并以极大代数矩阵算子进行了形式化表示 ,此算法充分利用了 Petri网的数学理论基础和描述并发系统的能力 ,具有并行推理能力 ,可以同时得到推理后系统的全部状态值 .

基于粒子群优化的多目标作业车间调度

为了利用粒子群优化算法解决作业车间调度问题，提出了将调度问题转化为连续优化问题的有效策略；设计了Pareto档案粒子群算法（PAPSO），该算法将档案维护和全局最好位置选取结合在一起，在档案维护过程中为每个粒子选取全局最好位置；给出了变异与PAPSO的结合新策略；最后将PAPSO和带变异的PAPSO应用于15个调度实例，以最小化总拖后时间和最大完成时间，与强度Pareto进化算法2等算法进行比较，结果验证了PAP—SO在作业车间调度方面的良好性能．

一类新型的模块化高级Petri网——π-网

π-网是一类新型的模块化的高级Petri网.π-网有机地结合了两类并发模型Petri网和π-演算,π-网既可称为Petri网中的π-演算,又是π-演算的Petri网形式的体现,从而在语义上实现了从π-演算到Petri网的一种自动翻译,较完整地解决了π-演算的分布式语义问题.在π-网中,任一π-网都可由五类基本π-网:Tau网、输入网、自由输出网、受限输出网和匹配网通过π-网的复合规则复合而成,这一结果不仅使得一个π-进程能够在π-网中得到自动的演进,也使π-网自身具有了极大的可操作性和可计算性.