《大規模自組織網路的分散式控制、服務與安全研究》是依託同濟大學，由張皓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大規模自組織網路的分散式控制、服務與安全研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張皓
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
青年基金項目研究了網路控制系統的多項關鍵科學問題，在基礎理論、工業實際套用等方面取得了一系列成果。發表論文30餘篇，SCI,EI收錄25篇，以第一作者在IEEE Trans. 彙刊上發表長文3篇；出版英文專著章節2部；申請美國專利1項，中國專利2項，獲軟體著作權3項；獲上海市科技進步一等獎，入選上海市晨光人才計畫。提出了信息有限網路控制系統量化模型和控制性能的定量分析方法；結合工業控制網路提出了控制網路的測試體系和評估標準，建立了控制網路性能測試中心，已獲國際測試認證。大規模自組織網路採用共享無線信道、開放網路結構、分散式控制等技術，業務模式動態改變。這些特徵決定了它只能提供較差的安全性能。本申請項目擬建立拓撲切換的大規模自組織網路模型；分析信道容量、量化算法等對網路動力學行為和性能的影響；研究大規模自組織網路分散式控制、濾波方法；開發適用於大規模自組織網路的安全體系結構和技術。
結題摘要
本項目研究了大規模自組織網路系統的多項關鍵科學問題，在基礎理論、工業實際套用等方面取得了一系列成果。發表論文53篇，SCI、EI收錄51篇，在IEEE Trans. 彙刊上發表長文4篇；申請美國中國專利2項；獲上海市科技進步一等獎，入選上海浦江人才計畫。本項目結合事件觸發機制，對分散式控制和濾波網路系統的分析和設計問題展開研究，並將研究成果套用到汽車懸架系統分析中。項目建立了基於輸出信息的分散式事件觸發H無窮控制和濾波模型，使其對系統中可能存在的外部未知有界噪聲、高斯噪聲和通信信道白噪聲等擾動具有較強的魯棒性，達到很好的控制和濾波效果。分散式事件觸發信息傳遞機制的使用可以有效減少網路通信量，降低通信負載。最後對研究成果進行仿真驗證。項目主要成果包括： (1)設計了基於分散式事件觸發的網路模型，解決了一類具有感測器、執行器、控制器和濾波器異地分布特性的濾波及控制系統的設計問題。同時，提出一種分散式事件觸發機制，實現節點間的異步信息傳輸。分散式事件觸發機制減少了網路通信量，降低了通信信道堵塞的可能性，更適用於大規模濾波和網路控制系統。(2)解決了一類雙邊事件觸發機制的設計問題。與普遍的單邊事件觸發機制相比，雙邊事件觸發機制更符合通信網路系統的實際情況，進一步減少了網路中的數據通信量，降低網路通信負載。(3)解決了一類具有系統外部擾動、感測器測量誤差和信道噪聲的分散式濾波網路設計問題。考慮未知有界噪聲模型對描述系統外部擾動和感測器測量誤差的有效性、均方可積隨機白噪聲模型對描述濾波器間通信信道噪聲信號的有效性，給出分散式濾波和控制系統的設計算法。(4)實現理論研究成果在汽車懸架系統中的套用。設計的分散式濾波網路可用於對汽車的實時姿態信息進行遠程濾波，每個濾波器通過綜合分析局部鄰居信息和對象的輸出信息對汽車的狀態進行估計。與集中式相比，這種分散式模型提高了系統對濾波器和感測器失效的容忍度。
