多值邏輯網路系統的分散式控制設計及套用

《多值邏輯網路系統的分散式控制設計及套用》是依託山東師範大學，由李海濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：多值邏輯網路系統的分散式控制設計及套用
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李海濤
• 依託單位：山東師範大學

項目摘要

本項目擬利用矩陣的半張量積方法，從代數狀態空間表示出發，研究多值邏輯網路系統的分散式控制設計問題，並將所得結果套用於網路化博弈中。首先，研究系統分散式控制的代數表示問題，建立分散式控制的代數結構。其次，基於系統分散式控制的代數表示，研究系統的分散式鎮定控制、最優控制、同步控制等問題，給出若干充分、必要條件並設計出相應的分散式控制器。再次，研究帶外部干擾的多值邏輯網路系統的分散式魯棒鎮定控制、最優控制、同步控制、跟蹤控制、輸出調節等問題，設計出相應的分散式控制器。最後，把所得結果套用於網路化博弈的策略分析與最佳化中，設計出相應的分散式最佳化策略。本研究具有重要的學術和套用價值。首先，分散式控制設計是網路化系統研究中一個富有挑戰的問題，對其進行研究可以豐富網路化系統的研究方法；其次，多值邏輯網路的分散式控制有很多套用背景，如網路化博弈和基因調控網路等，因此該研究又具有重要的套用價值。

結題摘要

多值邏輯網路系統在基因調控、信息安全、智慧型電網、管理決策、群體智慧型等熱門領域有著廣泛套用。本項目為受限、干擾、隨機等影響下多值邏輯網路系統的分散式控制建立了一種代數狀態空間方法。基於代數狀態空間方法，給出了多值邏輯網路分散式鎮定控制、輸出跟蹤控制、魯棒控制的設計方法。本項目組將得到的理論結果套用於網路演化博弈的分散式策略最佳化、有限域網路的趨同中。經過三年合作研究，項目組在多值邏輯網路的分散式控制方面，出版學術專著1部，發表SCI收錄論文39篇，其中在Automatica、IEEE Trans.、SIAM Journal on Control and Optimization上發表論文9篇。論文在Web of Science中被引用300餘次。以這些研究成果為支撐，項目負責人先後獲得山東省自然科學傑出青年基金、山東省自然科學二等獎（排名第一）等榮譽。研究了多值邏輯網路系統的分散式控制，包括鎮定控制、輸出跟蹤控制、輸出調節、魯棒控制等，給出了若干充分必要條件和控制設計方法。為多值邏輯網路的輸出調節問題發展了一種擴維系統的方法；建立了設計多值邏輯網路所有時不變反饋控制器的算法；揭示了函式攝動對多值邏輯網路反饋鎮定控制設計的影響。發展了適用於多值邏輯網路的控制Lyapunov函式方法、事件觸發控制及採樣控制等方法，拓廣了多值邏輯網路系統的研究方法。建立了多值邏輯網路分析與控制的Lyapunov理論基礎；研究了多值邏輯網路的事件觸發控制，包括魯棒集鎮定、同步控制等問題，給出了事件觸發控制器的設計方法；研究了多值邏輯網路的受限採樣控制問題，包括受限採樣能達、受限採樣鎮定等，建立了若干充分必要條件。基於所得到的理論結果，研究了網路演化博弈的分散式策略最佳化以及有限域網路的一致性。為隨機演化布爾博弈和競爭擴散演化博弈的分析與控制建立了代數狀態空間研究方法；研究了時滯作用下有限域多智慧型體系統的主從一致問題，建立了新的判別準則，為有限域網路的分析與分散式控制建立了新的研究方法。