云控制系统并行任务分配优化算法与并联控制

利用Petri网模拟云控制系统的并行处理过程,引入并行处理系统的时钟周期、吞吐率和任务完成时间性能指标,运用极大-加代数方法分析和优化云控制系统并行处理性能.采用子过程细分的优化方式,通过求解一类最优控制问题,设计并行任务分配优化方案,以保证任务完成时间最短,并给出计算最短任务完成时间的有效算法.同时,采用重复设置多套瓶颈段并联的方式提高并行处理能力,并运用Petri网实现瓶颈子过程的并联控制,且给出并联控制在协同云控制系统中的一个应用.     

康复机器人上肢传递系统的周期稳态与自主控制

研究康复机器人上肢传递系统的周期稳态和自主控制.运用计时事件图和极大–加代数方法,建立康复机器人上肢传递系统的数学模型,给出传递系统的周期计算公式、周期稳态的扰动估计范围和自主控制策略,并分析周期稳态相对于参数扰动的鲁棒性.周期稳态的扰动估计可用于提高上肢康复机器人工作的精确性和柔顺性,而自主控制策略有益于保证上肢康复机器人工作的实时性和安全性.扰动估计和自主控制方法易于计算,并有助于上肢康复机器人传递运动智能辅助系统的设计、控制和优化.     

具有极大时间约束的轨道交通系统的周期分析

运用极大–加代数方法研究具有极大时间约束的轨道交通系统的周期运行规律.分别建立具有两个车站的双回路城际轨道交通系统和具有n个车站的单回路城市轨道交通系统的极大–加线性模型.对于前者,运用系统状态矩阵的周期性,证明各个车站第k次与第(k+2)次的发车时间间隔相同;对于后者,运用状态变量的线性替换,证明在任何初始状态下,系统经过一次循环便可进入周期稳态运行,即列车连续两次到达同一车站的时间间隔相同.周期时间分析有利于轨道交通系统列车时刻表的编排和周期运行方案的设计.为验证本文结果的实用性和有效性,给出周期时间分析在列车调度和线路规划中的应用例子.