融合視覺多信息的網路化控制系統研究

《融合視覺多信息的網路化控制系統研究》是依託上海大學，由杜大軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：融合視覺多信息的網路化控制系統研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：杜大軍
• 依託單位：上海大學

中文摘要

針對實際工業控制中視覺多信息(視覺感知的圖像、非視覺感知和控制信息)給網路傳輸帶來巨大壓力，可能造成視覺多信息不完整，使得圖像信息處理、控制系統分析與學習最佳化更加複雜的現實，本項目擬開展融合視覺多信息的網路化控制系統理論和實驗研究：分析視覺多信息的傳輸機制和視覺圖像特徵，建立融合視覺多信息和網路參量的網路控制系統綜合模型；從減輕通信負擔的角度研究融合視覺多信息自適應觸發機制和信息調度策略；綜合分析網路通信約束下的視覺圖像、信息傳輸對系統穩定性和魯棒性影響的機理，探索圖像特徵參量、網路性能參量、觸發器、調度與控制參數之間的關係以及系統性能評價體系；考慮圖像壓縮比等因素，設計基於反饋機制的控制器及補償策略；研究圖像特徵參量、控制器結構和參數的自適應學習策略並分析收斂性，構建能測試、驗證融合視覺多信息的網路化控制系統實驗平台。最終，為網路化控制系統進一步的理論發展和實際套用奠定基礎。

結題摘要

針對實際工業控制中視覺多信息(視覺感知的圖像、非視覺感知和控制信息)給網路傳輸帶來巨大壓力，可能造成視覺多信息不完整，使得圖像信息處理、控制系統分析與學習最佳化更加複雜的現實問題，本項目開展融合視覺多信息的網路化控制系統理論和實驗研究，主要成果：（1）考慮圖像特徵建立系統狀態變數與圖像特徵參量之間的關係，然後深入分析了視覺多信息在網路化控制中的傳輸機制，建立了融合視覺多信息和網路性能參量的網路化控制系統綜合模型；（2）考慮不同套用需求並結合圖像特徵提出了多種觸發機制以提高通信效率，然後深入分析了圖像計算延時和計算誤差對控制性能影響，揭示了計算性能參量、網路性能參量對系統穩定性和魯棒性影響的機理，理論證明了系統穩定性，深入分析了計算性能參量、網路性能參量和系統穩定性之間關係；（3）考慮圖像計算性能參量和網路性能參量，提出了融合圖像性能參量和網路性能參量的控制器設計方法，協同設計了網路化控制系統的補償策略，以消除或降低圖像計算參量和通信性能參量對系統穩定性及魯棒性影響；（4）提出了數據信息驅動的參數線上遞推辨識方法、理論證明了算法的收斂性；結合圖像特徵參量動態變化特性，研究設計了基於圖像信息驅動的特徵參量學習方法，分析了其對控制系統系統性能的影響；（5）創新構建了融合視覺信息的網路化倒立擺系統實驗平台和皇冠瓶蓋高速線上機器視覺檢測系統，設計了多種功能的仿真和實際控制系統軟體，並進行了實驗驗證和推廣套用。