《关联动态系统的关键技术及应用》

1.主要技术内容:

该项目重点研究关联动态系统的信息处理、检测与识别等关键技术及应用,充分挖掘了大数据时代下动态系统的关联性、复杂性等特点,发展关联动态系统的混沌控制、神经网络控制、动态模式识别与智能控制以及模型失配检测与分离等理论方法与技术,为构建全面高效的关联动态系统提供了坚实的理论支撑和实用的技术支持。探讨了关联动态系统的动力学规律和控制机理,分析及控制了其所构建的模型,结合关联动态系统的并行性和协同性独特优势,实现了关联动态系统控制关键技术及其在保密通信、微弱信号检测、模型失配监控等方面的应用。主要技术内容如下:

(1)设计了四类具有复杂拓扑结构的混沌和超混沌系统;提出了一种计算系统最大Lyapunov指数方法,实现了被控系统及复杂网络的混沌反控制。

(2)设计了自适应组合同步控制策略,实现了五个实混沌系统的复合-组合同步;设计了误差系统的滑模面,构建了有限时间同步策略,实现了两个复混沌系统的有限时间同步及三个复混沌系统的有限时间组合同步。

(3)提出了神经网络多稳定性的状态空间分割策略,刻画了稳定平衡点的数量和分布。设计了多稳定性的神经网络联想记忆方案,分析了神经网络平衡点的吸引域,增强了神经网络应用的容错性和鲁棒性。

(4)设计了一种模型质量评估指标体系,提出了一种基于递推增广最小二乘的模型失配检测方案,开发了一种批间控制系统的建模质量监控平台;设计了一种改进的自适应Lasso方法的干扰模型辨识方案,构建了一种模型失配检测指标体系,开发了一种具有报警功能的闭环控制系统模型失配非侵入式检测平台。

(5)提出了动态模式的智能控制方法,开发了心肌梗死早期检测的动态模式识别系统,构建了复杂供应网络的级联动力学模型,设计了关键节点的识别方法与保护策略。

2.知识产权情况:

授权发明专利10项,发表SCI高水平学术论文8篇,其中,中科院JCR1区5篇,JCR2区2篇,JCR4区1篇,IEEE Transactions汇刊论文4篇,8篇论文影响因子达40.725。

3.技术经济指标:

(1)技术指标:

在复混沌系统的同步控制方面,达到国际先进水平;在不确定非线性系统的滑模控制及应用研究方面,达到国内领先水平;在基于混杂控制的混沌系统反控制研究等方面,达到国内领先水平。

(2)经济指标:

该项目有效地提高了关联动态系统的安全性和可靠性,实现了关联动态系统的保密通信、建模质量监控和动态模式识别等产业化应用,给北京华光浩阳科技有限公司、河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂、光力科技股份有限公司、河南省通信工程局有限责任公司、郑州市鑫佳医疗器械有限公司以及郑州三和视讯技术股份有限公司等多家企业创造经济效益达2.9亿元。

4.推广及效益情况:

该项目弥补和解决了复杂关联动态系统的实时性差、容错性低、抗干扰能力弱等问题,大幅度提高了关联动态系统的安全性和可靠性,攻克了关联动态系统的保密通信、建模质量监控和动态模式识别等关键技术,带动了信息技术和高端设备制造产业的突破性发展,提高了企业及关联动态系统相关行业竞争能力,加快了该省全面高效的关联动态性系统信息技术体系建设,具有良好的社会经济效益。

成果说明

该项目围绕关联动态系统的关键技术及应用展开研究,项目的研究成果已在北京华光浩阳科技有限公司、河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂、光力科技股份有限公司、河南省通信工程局有限责任公司、郑州市鑫佳医疗器械有限公司以及郑州三和视讯技术股份有限公司进行了产品转化,打造了多型号、一体化设备产品,所生产的创新产品运行稳定,基本功能完善,信息处理效果良好。自2016年1月项目中的关键技术开始推广,成功应用到构建复杂关联动态系统的信息处理、检测与识别,解决了复杂关联动态系统的实时性差、容错性低、抗干扰能力弱等难题,提高了关

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