網路通信與結構約束下的分散式控制與最佳化方法研究

《網路通信與結構約束下的分散式控制與最佳化方法研究》是依託浙江師範大學，由方小生擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：網路通信與結構約束下的分散式控制與最佳化方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：方小生
• 依託單位：浙江師範大學

項目摘要

本項目針對大系統結構的複雜性和網路通信的不可靠性，重點研究無線網路傳輸過程的數學建模和大系統的分散式魯棒控制與最佳化方法設計問題。一方面，依託實驗室已完成搭建的多液位水箱無線網路控制實驗系統平台的優勢，通過考察無線網路傳輸的實際運行規律，在通信試驗、數據歸納和機理分析的基礎上，建立契合實際無線網路環境特點的數學模型；另一方面，結合大系統、網路控制系統、魯棒控制以及現代最佳化理論的已有成果，引入系統結構約束的影響，開展網路不確定性影響下的大系統分散式協同控制策略與最佳化方法研究。尋求能夠提高系統全局性能、加快計算速度，同時兼顧網路通信負載限制和結構約束的分散式魯棒控制策略與最佳化算法。

結題摘要

本項目結合網路控制系統和魯棒控制理論，對存在數據丟包、頻寬限制、多包多跳傳輸乘汗應等網市糊采絡不確定因估疊堡素影響的無線、分散式網路控制系統的數學建模問題、魯棒協同控制與調度最佳化問題進行了研究。這些研究目前取得了一些重要成果。首先，在建模方面：提出了契合實際網路通信機理和分散式結構特點的數學模型，包括：切換系統模型、頻寬受她淚糠去限的單/多包傳墓達輸調度模型、分散式對象的分散式最優控制模型、多包多跳網路的分散式節點調度模型等。在無線網路系統的機理建模方面，也進行了十分有益的探索。基於對ZigBee網路的CSMA-CA算法的理論分析和大量的測試實驗結果，提出了CSMA-CA網路協定下具有網路誘導時延和數據丟包的單、雙邊無線通信的網路控制系統模型。其次，在控制系統設計與分析算法方面：根據不同的網路環境和控制結構約束要求，提出了算法簡單、性能優良的網路化魯棒控制策略與最佳化方法，例如H2/H∞分散式魯棒模型預測控制(DRMPC)方法、基於達影婆夜動態輪叫調度傳輸的網路化系統穩定性分析方法、基於隨機採樣的輸出反饋控制方法、分散式模型預測控制方法，以及針對離散時間無線網路系統的H∞濾波方法等。本項目發表乎翻檔學術論文10篇，期中SCI收錄6篇，EI收錄 篇。