离散事件动态系统的代数模型及其控制器的分析计算

本文在离散事件动态系统的Ｐｅｔｒｉ网图形描述的基础上建立了相应的代数模型，该模型可以用来计算无竞争无回路Ｐｅｔｒｉ网的“最大状态”；该“最大状态”的计算在本文给出的动态反馈控制器中得到了应用。     

一种三态加时变迁Petri网的形式化描述与分析

提出一种弱引发规则三态加时变迁Ｐｅｔｒｉ网（简称ＷＴＴＰＮ），它比现有三态加时变迁Ｐｅｔｒｉ网更适于建模分析冲突结构；平行于无时间约束Ｐｅｔｒｉ网，给出了并发意义下ＷＴＴＰＮ的形式化描述与分析框架，据此可对其进行定性分析；证明了ＷＴＴＰＮ与其基网系统关于活性、有界（安全）性和可逆性等价。     

时序逻辑电路的Petri网分析方法

本文应用带抑止弧的增广Ｐｅｔｒｉ网，建立了基本门电路和常用触发器的Ｐｅｔｒｉ网模型，讨论了运用该模型描述同步和异步时序逻辑电路，给出了增广Ｐｅｔｒｉ网的矩阵描述和状态转移方程，在此基础上提出了同步和异步时序逻辑电路统一分析的Ｐｅｔｒｉ网方法。     

资源循环共享的Petri网的形式化设计方法

资源共享是子Ｐｅｔｒｉ网耦合为总网的一种途径，其中对资源循环共享是其重要方式之一。为了研究Ｐｅｔｒｉ网的形式化方法，必须首先研究基于Ｐｅｔｒｉ网的设计，而后研究了Ｐｅｔｒｉ网的耦合，以往的研究多集中于竞争共享资源的方式上，很少涉及循环共享，本文在以往工作的基础上，提出了资源循环共享的Ｐｅｔｒｉ网设计的形式化方法，并给出了两个实例，举例说明了上述形式化设计方法。     

模糊Petri网及知识表示

在建造专家系统中虽然有很多种知识表示方法，但都有不尽人意的地方，本文试图用一种新的方法－Ｐｅｔｒｉ网模型来表示知识。本文给出了Ｆｕｚｚｚｙ Ｐｅｔｒｉ网和广义Ｆｕｚｚｙ Ｐｅｔｒｉ网两种模型，并给出了相应的推理算法，一旦专家知识用Ｐｅｔｒｉ网表示后，根据Ｐｅｔｒｉ网固有的特性，我们就能处理专家系统中并行推理、无回溯推理，反向推理等问题。     

一类受控Petri网的状态反馈逻辑的综合

将Ｈｏｌｌｏｗａｙ和Ｋｒｏｇｈ关于受控标记图的禁态控制方面的结果扩展到更广泛的一类受控Ｐｅｔｒｉ网──不可控子网为前后向无冲突的受控Ｐｅｔｒｉ网，并去掉了关于初始标记和禁态规范的限制．     

离散事件系统的协调反馈控制

本文探讨以Ｐｅｔｒｉ网为模型的离散事件系统（ＤＥＳ）的某种禁止状态避免问题，提出了以Ｐｅｔｒｉ网Ｎ为基网，设计具有外部输入位置Ｐｅｔｒｉ网（ＰＮＩＰ），对Ｎ进行协调反馈控制的方法。由Ｎ现行状态反馈决定的ＰＮＩＰ的控制状态，既保证Ｎ避免禁止状态，又使Ｎ具有最大自由度。     

Pumping引理的Petri网描述—Petri网语言属型的一组判定条件

本文通过Ｐｕｍｐｉｎｇ引理在Ｐｅｔｒｉ网的变迁节引发序列中的反映，揭示了对应的Ｐｅｔｒｉ网结构内涵，从而给出判定一个标准Ｐｅｔｒｉ网产生的语言分别为正规语言或上下文无关语言的充要条件，这样，就可以从网的结构直接判断其语言属型。     

一种三态加时变迁Petri网的形式比描述与分析

提出了一种弱引发现规则三态加时变迁Ｐｅｔｒｉ网（简称ＷＴＴＰＮ）它比现有三态加变迁Ｐｅｔｒｉ网更适于建模分析冲突结构，平行于无时间约束Ｐｅｔｒｉ网，给出了并发意义下ＷＴＴＰＮ的形式化描述与分析框架，据此可对其进行定性分析，证明了ＷＴＴＰＮ与其基网系统关于活性，有界（安全）性和可逆性等价。     

ST—组合Petri网的结构性质分析

本文提出ＳＴ－组合Ｐｅｔｒｉ网的概念,讨论了ＳＴ－组合Ｐｅｔｒｉ网对子网的结构性质保持问题,深入研究了ＳＴ－组合Ｐｅｔｒｉ网的结构活性、结构有界性,守恒性,可重复性,相容性,公平性。本文给出的网组合可作为系统合成与分析的有效方法。     

倒立摆的简易现代控制

分析了ZWP-Ⅱ倒立摆系统的力学特性,将系统的状态空间描述建立在“倒立”的平衡点附近,然后进行线性化处理,得到系统的状态方程。对系统进行合理的降阶处理后,再对系统进行连续化分析设计,并由此构建状态反馈,实现倒立摆的稳定控制。它大大简化了计算,使误差减少,控制效果很好。     

工业过程广义稳态优化控制研究

基于广义稳态和稳态集合的中心名义值概念,给出了工业过程广义稳态优化控制问 题的数学描述,并就该问题的存在性给予了充分性证明;此外.对处理工业过程广义稳态优化 控制问题的一种等效方法展开了深入讨论,给出了具体算法步骤,并对一个化工过程的广义 稳态优化算例进行了仿真计算;结果表明,文中关于广义稳态优化控制问题的定义是正确的, 算法是有效的.     

基于李雅普诺夫量子系统控制方法的状态调控

从多方面对基于李雅普诺夫的量子系统控制方法进行了系统深入地研究, 包括该方法与最优控制的关系; 李雅普诺夫函数与性能指标之间的关系; 几种常用李雅普诺夫函数下的控制所能解决的问题, 适用范围和所存在的问题等. 在此基础上, 结合量子系统本身所具有的特点, 分别针对本征态, 叠加态和混合态的制备与调控目标, 总结出多种不同控制问题的改进方案. 对不同改进方案的设计思想, 所能解决的问题, 物理意义及其适用范围等进行剖析, 系统化了一套基于李雅普诺夫稳定性理论对量子系统进行状态调控的设计方法.     

不确定输入时滞系统的滑模输出反馈控制

研究了在状态不可测,并且状态参数和控制输入矩阵同时存在不确定性的情况下,不确定输入时滞系统的滑模控制问题.为了有效克服不确定性和时滞对系统稳定性的影响,在状态估计空间选择了一种积分型的切换函数,设计了一种基于状态观测器的滑模控制器,并证明了所设计切换面的可达性.通过李亚普诺夫理论,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件.数值仿真验证了算法的有效性.     

受扰布尔控制网络全局可重构分析与状态估计

受扰布尔控制网络的状态转移,因受未知干扰影响而具有不确定性,这对状态观测器设计带来了困难.本文主要研究了受扰布尔控制网络全局可重构性问题,并在此基础上设计状态观测器.首先,将受扰布尔控制模型转化为多个子系统的切换未知布尔控制网络模型,在此基础上,提出了受扰布尔控制网络的4种不同状态集.其次,基于状态集估计方法,对受扰布尔控制网络状态估计问题进行分析.再次,提出有限时间可重构与全局可重构性概念;同时,根据状态集估计与状态转移分析,分别给出有限时间可重构判定算法与全局可重构性证明的充要条件.最后,给出观测器设计方法,并通过例子证明了本文提出方法的可行性.     

An improved multiple‐state observer of Boolean control networks

This paper explores the issue of state estimation for Boolean control networks (BCNs), and a kind of improved multiple‐state observer is proposed. The improved multiple‐state observer can be described by means of a specific BCN that overcomes the difficulty of the existing multiple state observers where it is difficult to find a general expression for the observer gain matrix. Next, based on the states that can possibly generate the output and those that are observed by the designed observer in current time step, an adaptive algorithm that completes the design of the multiple‐state observer is provided to update the observer states, and which makes the state estimation of Boolean control networks feasible. Finally, an example is presented to illustrate the effectiveness of the obtained results.     

时滞系统的降维状态预测观测器及预测控制器设计

研究控制项含有时滞的线性系统的预测控制问题.利用被控对象的预测输出向量和系统的控制向量,设计了一种降维状态预测观测器,并将该状态观测器用于时滞控制系统的最优状态反馈控制中.利用该状态预测观测器可将闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外,从而最优控制规律完全可以按无时滞系统进行设计.由性能指标计算公式表明,该预测控制器关于二次型性能指标是次优的.     

Initial state iterative learning for final state control in motion systems

In this work, an initial state iterative learning control (ILC) approach is proposed for final state control of motion systems. ILC is applied to learn the desired initial states in the presence of system uncertainties. Four cases are considered where the initial position or speed is a manipulated variable and the final displacement or speed is a controlled variable. Since the control task is specified spatially in states, a state transformation is introduced such that the final state control problems are formulated in the phase plane to facilitate spatial ILC design and analysis. An illustrative example is provided to verify the validity of the proposed ILC algorithms.     

基于观测器的轮式移动机器人路径跟踪控制

研究基于状态观测器的轮式移动机器人的路径跟踪控制问题.首先简要回顾了基于状态反馈的移动机器人的路径跟踪控制问题;进而通过适当的状态变换将移动机器人模型转换为合适的形式,并在移动机器人的位置可以测量的情况下设计了一种可保证状态观测误差指数收敛的状态观测器;最后结合状态反馈路径跟踪控制器和所设计的观测器得到了一种基于观测器的路径跟踪控制器,该控制器可以保证移动机器人的运动轨迹指数收敛到期望路径上.仿真结果证实了所提出的基于观测器的路径跟踪控制器的有效性.     

状态反馈预测控制系统的设计及应用

通过适当调整状态反馈预测控制系统的设计参数—预测时域、控制作用衰减系数及状态反馈加权系数 ,使系统具有较好的控制性能和鲁棒性 ,在线调整设计参数方便灵活 ,实际工程应用范围增强 ,并给出了稳定塔蒸气压力控制的应用实例。