面向稳定目标的深空探测器可重构性评价与自主重构设计

针对现有研究中缺乏指标指导深空探测器控制系统重构策略设计的量化指标的问题,本文研究了在资源受限且不可维修的条件下,面向稳定目标的深空探测器可重构性评价和自主重构设计问题。本文将在地面设计阶段考虑深空探测器控制系统的可重构性,并基于可重构性评价指标指导系统的自主重构控制方法,从设计角度提高深空探测器控制系统运行质量。首先通过左右互质分解的技术手段,基于稳定性目标,定量地给出了系统可重构性指标,描述并评价了深空探测器控制系统的重构能力;然后基于所得指标,为控制系统重构设计提供理论参考依据;最后通过数值仿真证明了该方法的有效性和正确性。     

航天器控制系统可重构性的内涵与研究综述

可重构性设计是提高航天器在轨运行质量的有效途径,可以从系统层面克服航天器控制系统固有可靠性不足、星上资源受限以及在轨故障不可维修等缺陷,目前已引起控制理论和航天器控制工程等领域的高度重视与广泛关注.本文首先结合航天器控制系统的固有特点,具体介绍可重构性的研究意义与概念内涵.然后从评价与设计两方面,详细梳理航天器控制系统可重构性的研究内容与研究现状.最后对目前可重构性研究领域中存在的一些问题以及未来可能的发展方向进行深入探讨.     

网络控制系统的能控性和能观性

给出了网络控制系统的定义，并基于线性时不变系统的被控对象，建立了传感器为时钟驱动，控制器和作动器为事件驱动时长时滞网络控制系统的数学模型，对网络控制系统的均值能控、均方能控、均值能观及均方能观作了定义，得到了网络控制系统能控的充分或必要条件及能观的充要条件．     

信息系统可重构性研究

信息系统可重构性是在软件重用基础上发展起来的新的系统设计与开发思想，尽管目前在技术与方法上还不成熟，缺乏科学理论的支持，但它无疑是未来信息系统的发展方向。本文讨论了信息系统可重构性的内涵、软件重用与构件技术，在此基础上提出了可重构信息系统开发机制。     

考虑时间特性影响的控制系统可重构性定量评价方法研究

故障诊断时间和控制重构延时严重影响了控制系统的实际重构性能,然而目前缺乏相关研究.基于该现状,本文针对执行器快变偏差故障,重点考虑时间特性影响,结合能量与输入约束,对控制系统可重构性的定量评价问题展开了研究.首先,以基于观测器的故障诊断算法和控制重构方案为例,建立了重构系统模型;然后,以该模型为对象,通过对重构过程中关键时刻的分析,深入研究了系统故障后的动态特性,并综合考虑故障引起的状态偏差、资源浪费以及诊断误差,设计了用于描述故障系统性能下降程度的二次型性能指标;其次,利用Lyapunov稳定性理论,定量求解了性能指标关于时间的一般表达式,进而求得该指标在整个时域中的最优解;最后,基于最优性能指标,引入了可重构度的概念,实现了对控制系统可重构性的理论判定以及定量描述,并通过数值仿真验证了所提可重构性分析方法的有效性.     

可重构制造系统的可重构控制器

可重构控制器是可重构制造系统的重要组成部分之一。该文提出了可重构控制器的体系结构。分析了实现可重构制造系统的可重构控制的方法。仿真研究表明可重构控制是实现可重构制造系统控制系统可重构的有效方法。     

网络控制系统的能控性与能观性

针对随机时变时延的存在使得网络控制系统的分析变得非常复杂,传统的控制理论在应用到网络控制系统中时必须重新考虑的问题,通过在传感器和控制器的发送端和接收端引入缓冲器的方法,将网络控制系统中随机时延转化为确定性时延,在此基础上研究了网络控制系统的能控性和能观性,并给出了网络控制系统能控和能观的充分必要条件。该方法可推广至其他的时延系统中去。     

非线性控制系统的特性（I）

本文采用与线性系统理论相比较的方法，阐述非线性控制系统理论。文中通过一些例子来分析非线性控制系统在能控性，能观性，抗干扰性，解耦和稳定性等方面的特性，从而进一步说明非线性控制系统理论在提法，论述和结论上的特点。第一部分介绍非线性系统的能控性和能观性。     

可重构信息处理

介绍了可重构信息处理的概念, 目前的发展状况以及几种可 重构处理的方法和器件,最后对可重构处理的发展进行了简要的展望。     

一种面向Hash函数的粗粒度可重构处理结构：CRAH

通过分析常用Hash函数在处理结构上的相似性，本文提出了一种面向Hash函数的专用可重构处理结构——CRAH。它提供专用功能部件和层次化路由资源，可灵活有效地支持常用Hash函数。将几种常用Hash算法映射到CRAH上的结果表明：与现场可编程门阵列（PPGA）结构相比，CRAH的速度快，资源利用率高；与专用算法电路相比，CRAH在额外开销增加较小的前提下，能有效支持多种Hash函数。     

广义控制系统的强能控性与强能观性

本文考虑正则广义控制系统的强能控性与强能观性,在不分解原系统的情况下,用原系统参数给出了一些新的判定条件。     

用多元有理函数矩阵研究系统的结构性质

本文着重介绍了各种结构化矩阵，经比较，说明多元有理函数矩阵（ＲＦＭ）能起初地描述线性物理系统，通过对多元有理函数域Ｆ（ｚ）上的能控制能观性的讨论，说明ＲＦＭ是研究与系统结构相关性质的有力工具，也说明了研究Ｆ（ｚ）上能控制观性的必要性。     

线性连续定常系统状态比例积分反馈控制

在状态反馈控制的基础上 ,提出了状态比例积分反馈控制的概念 ,并证明了线性定常系统状态比例积分反馈控制系统的能控性、能观性和稳定性的充要条件     

感应电动机系统的能控性与能观测性分析

分析了感应电动机系统的能控性与能观测性。结果表明系统是弱能控与弱能观的。而且,采用非线性状态反馈解耦控制和非线性坐标变换后的局部闭环解耦线性系统是能控与能观的。     

Connectability and structural controllability of composite systems

The notion of connectability for multivariable composite systems consisting of a number of subsystems interconnected in an arbitrary way is introduced in this paper. It is shown that connectability plays a fundamental role in composite systems; in particular, it is shown that under certain mild conditions, almost all composite interconnected systems are controllable and observable from any nontrivial input and output if and only if the resultant composite system is connectable. A class of composite systems called general input-output hierarchical systems, which has the property of always being connectable is then defined. Since such systems are almost always controllable, this observation perhaps gives some insight in explaining why so many real world systems have as their basis a hierarchical structure. An application of the previous results is then made to show that a system (C, A, B) is structurally controllable and observable if and only if it is connectable and a certain non-pathological rank condition holds.     

离散事件动态系统的状态补偿观测控制

在离散事件控制系统中,系统的信息结构由系统事件和系统状态构成。本文研究了具有混合信息结构的离散事件控制系统的分析与综合等问题。     

Effect of the interdependence between subnets on the structural controllability of complex networks

Controllability is a hot issue in complex networks. In this paper, without changing the number and the positions of the controllers, the effect of interdependence (viz., inter-coupling relations) between two directed subnets that are controllable or uncontrollable on the structural controllability of complex networks is investigated. According to the Kalman rank criterion and PBH rank criterion, some sufficient conditions and necessary conditions for the structural controllability or uncontrollability of interdependent networks are presented. The results show that (1) if the uncontrollable and controllable nodes in one subnet are inter-coupled with the controllable and uncontrollable nodes in the other subnet, respectively, and the directions are from controllable nodes to the uncontrollable nodes, then the interdependent network may be controllable; (2) the interdependent network can be obtained structurally controllable if there are simply directed paths covering all the uncontrollable nodes of the two subnets, separately; and (3) the interdependent networks are structurally controllable no matter what kind of inter-couplings between two controllable subnets. All of these results are adaptive to undirected subnets. The final example verifies the effectiveness and correctness of the results provided in this paper.