《网络化测控系统事件驱动通信与控制》

点击下载 ⇩

该项目研究内容属于控制理论与应用的核心关键问题。随着信息与物理系统的深度融合,现实工程系统中广泛存在网络化关联,如智能电网、车联网与物联网等,形成了一类特殊的网络化测控系统。此类系统的动态性能与网络环境和拓扑结构等直接相关,“传感-控制-驱动-被控体”间的因果关系也变的异常复杂。为支撑智能电网、智能制造等国家重大发展需求,迫切需要发展网络化测控系统分析与控制的新理论与新方法。

项目组通过密切合作,在面向资源受限的事件触发通信机制、利用网络与系统特征的性能分析、网络化干扰抑制与协同控制三方面取得重要突破,围绕智能制造等国家重大需求,形成了一系列原创性成果。主要创新点如下:

1)发现并揭示了“通信机制-网络性能-控制性能”间的关联机理,率先构建了基于离散点比较的事件触发通信机制,提出了基于虚拟采样技术的建模理论,建立了有效应对网络不确定因素影响,并保证期望测控性能的理论体系。

2)揭示了随机分布网络时延对系统性能的影响机理,首次提出了基于示性函数的网络时延概率分布依赖型统一建模方法,开辟了处理小概率大时延问题的描述与分析新思路;创新提出利用网络特征的Lyapunov泛函构造与分析方法,克服了传统分析方法计算效率低、保守性大的局限。

3)创新提出网络化非线性系统非同增益子系统干扰抑制新方法,突破了传统方法依赖前件同步假设条件的壁垒,解决了国际学者提出的如何设计网络化非线性控制器的挑战性难题;建立了通信与控制协作设计的理论体系,实现了网络资源与控制性能联合优化研究的新突破。

8篇代表作SCI他引725次(其中7篇为ESI高被引论文),Google他引995次。出版国内首部系统阐述网络控制的专著(科学出版社)、事件驱动通信与控制专著(Springer)。代表作获模糊集与系统期刊Highly Cited Research奖、中国百篇最具影响国际学术论文。成果被11位各国院士、20多位IEEE Fellow正面引用与评价。如:俄罗斯科学院院士J. P. Richard将提出的离散事件触发控制归为国际上四种动态采样控制之一;提出的分析方法被国际学者命名为“Peng-Park’s IntegralInequality”,并直接应用;加拿大皇家学会院士W. Pedrycz教授指出申请人提出一种新的非线性控制方法,具有重要作用“play an important role”。

项目团队中1人入选教育部长江学者,1人入选上海市东方学者、东方跟踪计划及上海市优秀学术带头人,2人连续4年入选Elsevier中国高被引学者,担任IEEE会刊等多个国际期刊的AE。成果形成授权发明专利5件,软件著作权7件,部分成果在西山焦煤(集团)股份有限公司、南京国网电瑞继保股份有限公司、上海宝钢等企业得到成功应用与验证,为提高智能制造中的网络化测控水平、促进生产效率提升做出了重要贡献。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。