不确定非线性离散系统指令滤波事件触发控制

本文提出了考虑输入饱和的一类不确定非线性离散系统的事件触发指令滤波控制方法.采用指令滤波控制技术解决了传统反步法存在的“因果矛盾”问题,引入补偿机制提高了系统的控制精度;利用事件触发机制能够避免自适应律和控制律的频繁更新,降低了计算负担,提高了资源利用率;运用模糊逻辑系统逼近系统中未知的非线性函数;结合李雅普诺夫稳定性理论,验证了提出的控制方案能够保证跟踪误差收敛到原点小的邻域内以及闭环系统的所有信号有界.仿真结果表明,本文提出的控制方法具有较强的鲁棒性及较好的跟踪性能.

分布式模糊离散事件系统的模式故障安全诊断

本文研究分布式模糊离散事件系统的模式故障安全诊断问题,提出一种基于模式故障安全协同诊断器的模式故障安全诊断方法。先在模糊离散事件系统中引入模式故障和模式故障安全诊断概念。然后对模糊离散事件系统的模式故障安全协同可诊断性进行了形式化定义。为了进一步验证分布式模糊系统的模式故障安全诊断性,构建了一个模式故障安全协同诊断器,并提出了一个关于分布式模糊离散事件系统的模式故障安全诊断的充分必要条件,实现了分布式模糊离散事件系统的模式故障安全诊断。

模糊离散事件系统的弱可诊断性

针对故障诊断方法对系统要求过高的问题,研究模糊离散事件系统(Fuzzy Discrete Event Systems, FDES)的弱故障诊断,提出一种弱模糊诊断方法,将经典离散事件系统(Discrete Event Systems, DES)的弱故障诊断方法拓广至模糊系统。先对模糊离散事件系统的弱模糊故障可诊断性进行形式化;为验证模糊系统的弱模糊故障可诊断性,构造了一个验证器自动机,得到模糊离散事件系统弱模糊故障可诊断性的充分必要条件,实现了对模糊离散事件系统的弱模糊故障诊断。该方法既适用于模糊离散事件系统的弱模糊故障诊断,又适用于经典离散事件系统的弱故障诊断。

基于模糊离散事件系统的车域网垂直切换系统建模和应用

将模糊离散事件系统(FDES)应用于车载网(VAN)的垂直切换中,综合考虑了信号强度、带宽、费用、移动速度、稳定性等因素,分别对带宽、费用和稳定性建立了模糊自动机模型,提出了垂直切换的效率函数和垂直切换模糊规则,最后举例说明了FDES在车载网垂直切换中的可行性.

模糊离散事件系统的自适应监督控制

针对基于模糊自动机的模糊离散事件系统模型在实际工程应用中的不足,从产生式规则出发,建立了该类系统的模糊规则化模型。通过定义结构化的模糊因子并以其构成模糊规则,实现了对模糊状态转移函数的描述。提出了一种包含模糊监控器和模糊控制器的系统闭环监控结构,并针对模糊推理环节给出了具体的实现方法。通过定义一种可动态调整的模糊规则允许发生度,实现了系统的自适应监控机制。借助电动汽车电池均衡管理系统对方法进行了验证。结果表明,系统的运行过程符合预定的目标。

基于规则的模糊离散事件系统建模与控制研究

用模糊离散事件系统(FDES)从离散事件的角度描述一类包含“具有确定性的不确定/模糊”问题以及与人的主观观察/判断密切相关的复杂系统,提出了基于规则的FDES描述方法及自寻优监督控制策略,为FDES的实际应用提供了一种方法,提高了FDES在具体应用中的可操作性,并介绍了其在纺织染整控制过程中的具体应用.

模糊离散事件动态系统相关问题的研究

以全面表述离散事件动态系统中不确定问题以及用不确定性方法简化系统为目的 ,首次给出了模糊离散事件动态系统 (FDEDS)的定义。以铁路系统的行车指挥问题中的不确定性问题的处理为背景 ,全面论述了研究FDEDS的原因。文章说明了基于列车群运行的FDEDS实验平台的研究情况 ,并叙述了其在铁路系统的建模、分布式行车指挥、不确定问题的处理等方面的应用。在研究面向FDEDS的建模工具和算法时 ,采用Petri网和OO技术相结合的方法 ,既有非常好的系统描述能力又有好的模型分析和验证手段 ,也为相关算法的研究奠定了良好的基础。同时也对FDEDS中的模糊化等问题进行了讨论。

基于EFPN的模糊离散事件系统可诊断性分析

针对模糊有限自动机及模糊Petri网在模糊离散事件系统(Fuzzy Discrete Event System,FDES)行为建模中的不足,提出一种扩展模糊Petri网(Extended Fuzzy Petri Net,EFPN),并基于EFPN构造了FDES行为模型及系统故障诊断器。EFPN以一种新的事件模型为基础对FDES的系统行为进行建模,并根据事件触发矩阵计算下一系统状态中各分量的可能性分布。与模糊有限自动机及模糊Petri网的对比分析表明,在描述FDES模糊事件时,对于同步距离为0的一组事件所造成的影响,EFPN的表达能力强于经典模糊Petri网;在对含有多个状态分量的FDES建模时,EFPN模型的规模远小于模糊有限自动机。在基于EFPN构造的系统行为模型中,运用可达状态标识图分析系统状态集,可有效地构造FDES的故障诊断器,并可据此进行系统可诊断性分析。

模糊离散事件系统在信息服务系统中的应用

用模糊离散事件系统(FDES)从离散事件的角度去描述一类包含所谓“具有确定性的不确定/模糊”问题、与人的主观观察/判断密切相关的复杂系统.将信息服务系统分为若干个自主智能实体———Agent,提出了Agent服务状态的概念.根据信息服务过程中的一些辅助观测量,评判Agent系统当前的服务状态,用基于规则的FDES去描述各种服务状态之间的转化行为,并构造FDES监督控制器,使Agent的服务状态始终得到有效调控,起到了合理利用有限资源、保持负载平衡、防止请求任务阻塞等作用,提升了Agent的服务状态品质.通过在纺织行业信息服务平台中的应用,证明了该方法的有效性.

模糊离散事件系统时间维度可诊断性分析

针对观测条件受限时的模糊离散事件系统(fuzzy discrete event systems,FDES)故障诊断问题,文章提出一种以时间维度可观程度(observable degree in dimensionality of time,ODDT)为基础的故障诊断器构造方法。根据观测信息中的时间属性建立时间约束图,并以时间证据合并的策略分析离散事件在时间维度上的可观性,从而获得FDES的时间信息全局状态;计算ODDT,并用于分析FDES的系统状态和故障可诊断程度。该方法可在观测条件受限以致故障事件链难以完全捕获的情况下,根据状态信息隐含的时间线索来辨识模糊事件并发现系统隐患。实例分析表明,相比于单纯依赖故障事件链分析的诊断方法,根据ODDT构造的诊断器提高了系统的可诊断程度。

约束模糊离散事件系统的监督控制

针对传统模糊自动机无法描述一类约束模糊离散事件系统的问题,通过定义有效模糊状态向量和评价函数,给出了一种新的约束模糊自动机模型。围绕事件反馈类型的监督控制,从语言学角度将表示系统行为的事件序列定义为模糊语言,并分析了它的可控性,得到了它的运算性质。在此基础上,给出了该类系统监督控制的实现方法和步骤。借助新能源汽车锂离子电池均衡管理实例对方法进行了验证。结果表明,系统的运行过程较好地实现了预定的控制目标。

基于乘积张量算法的模糊离散事件系统自动机组合及应用

对已有的状态转移规则进行分析与比较,结合最大乘积状态转移规则提出一种基于乘积张量的自动机组合方法,并结合实例证明了基于乘积张量的模糊离散事件系统自动机状态转移定理.结果表明,在进行自动机组合时,各自动机先进行状态转移再组合与先进行组合再状态转移得到的结果是一致的,2种不同的运算顺序在运算复杂度及运算量方面具有相对优越性,但前一种运算顺序在组合复杂度及运算时间方面都要比后一种更为优越.

分布式模糊离散事件系统的故障预测

本文研究分布式模糊离散事件系统的故障预测问题.先根据系统的模糊特性,提出一种分布式模糊离散事件系统的协同可预测性的形式化方法,使分布式模糊离散事件系统的协同可预测度不小于各分站点的局部可预测度.通过构造协同预测验证器,提出一种基于协同预测验证器的协同预测算法,并得到一个关于分布式模糊离散事件系统协同可预测性的充分必要条件.

模糊离散事件系统监督控制理论

为了将经典离散事件系统(Discrete event systems,DES)中的监控理论扩展到模糊离散事件系统(Fuzzy discrete event systems,FDES)中,总结了目前FDES建模和监控理论方面的成果,进一步讨论了FDES的能控性,给出了非阻塞监控的条件.对FDES的能控子语言与优化监控进行了分析,得到了能控子语言的性质.以模糊自动机作为监控的一种形式,给出了监督控制具体的实现方法,这对于进一步开展FDES的研究工作是有益的.

模糊离散事件系统中的控制不变度

将一般离散事件系统中谓词的控制不变性理论推广到模糊离散事件系统中。给出了模糊离散事件系统中谓词的珟Σ_u-不变度和谓词的控制不变度的定义;证明了对于预先给定的谓词,一定存在状态反馈控制器,使得给定谓词的控制不变度最大。

模糊离散事件系统基于模式的故障诊断

以模糊自动机为模型,研究模糊离散事件系统基于模式的故障诊断问题.先针对S类型和T类型两种故障模式,分别对模糊离散事件系统的S类型模式可诊断性和T类型模式可诊断性进行了形式化,再通过构造S类型模式诊断器和T类型模式诊断器,分别得到了模糊离散事件系统关于S类型模式可诊断性和T类型模式可诊断性的充分必要条件,实现了模糊离散事件系统基于模式的故障诊断.

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。

模糊离散事件系统的多故障诊断

针对诊断器不能只依赖自身就能判断诊断的缺点,基于不可区分串的概念,提出一种模糊离散事件系统的多故障诊断方法.首先,基于极小可观测事件构造模糊自动机相应的诊断器,用于寻找不可区分串的集合;其次,根据诊断器的性质,提出模糊离散事件系统的多故障可诊断的充分必要条件;最后,通过实例进行验证.结果表明:该方法为模糊离散事件系统的多故障诊断提供一种简单可行的新途径.

模糊离散事件系统的性质

有效地刻画一个系统动态变化和状态的不确定性,作为经典离散事件系统的推广,模糊离散事件系统最近被提出并研究。该文用自动机和形式语言的方法研究了由自动机建模的模糊离散事件系统的一些性质,并给出乘积合成系统监督控制器的存在性条件,这些都是离散事件系统对应性质的推广。

完全和部分可观察模糊离散事件系统的状态反馈控制

本文主要讨论完全和部分可观察模糊离散事件系统的状态反馈控制。首先,给出了模糊谓词可观察的定义,并证明了对于预先给定的模糊谓词存在合理的控制器使得闭环系统的可达模糊谓词等于所给定模糊谓词的充要条件是给定模糊谓词可控且可观察;其次,在一定条件下,将部分可观察模糊离散事件系统转化为完全可观察模糊离散事件系统,并讨论了模糊谓词在两类系统之间的控制不变性和可控性。