科技成果

阅读数: 2774

成果名称: 资源共享型并发系统的协同控制理论与方法

成果登记号: 9612019J0115

第一完成单位: 西安电子科技大学

联 系 人: 沈满

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

技术领域: 电子信息

应用行业: 信息传输、软件和信息技术服务业

成果简介:

研究资源共享型并发系统的可分解性。前期研究表明基于有重叠的分解,任意资源共享的超大规模系统可分为有限个子系统,方便构造实时的分布式控制策略。在分布式控制基础上,针对系统中局部资源故障,构造稳健型控制策略。在分布式和稳健性的基础上, 构造考虑性能的最优事件型监督控制策略。主要创新点如下:

第一,给定一个系统,其控制分量的个数是非常庞大的。研究成果可以高效率地计算独立控制分量并且确定其与相关的从属控制分量之间的隐含控制关系,能够判定是否存在可以应用线性方式获得最优控制,如果不存在,可以使用近似线性或者拟合线性的方式实现最优控制。建立了事件驱动系统的优化理论和方法,可以用最精简的结构实现目标系统的最优控制。

第二,给定一个系统,其构成单元的关系是非线性、强耦合的。研究成果提出了源共享型并发系统的可分解性,采用有重叠的分解,可以高效率地将其区分为相互之间松散耦合的子系统,使得任意资源共享的超大规模系统都可以容易地划分为有限个数的子系统, 方便构造实时的分布式控制策略。实现了分布式的运行方式,系统运行完全取决于局部信息,最小化了控制器的通信流量。

第三,给定一个系统,最终的控制系统是容错的,而非故障敏感的。研究成果提出了事件驱动系统的容错控制机制,对意外的中断和恢复进行稳健控制,在资源发生故障的情况下,该方法既不需要诊断和预测故障,也不需要修复故障资源;相反,该方法能够确保系统在任何时候都能保持流畅地运行。确保了系统运行的强稳健性,可以适应系统资源和结构的任何实时更新,包括系统故障。

相关研究成果为资源共享型并发系统在实现逻辑行为控制的同时确保系统性能最优的实现提供了理论依据,为该类系统的架构与控制提供了技术支持,相关研究工作获得2017年陕西省高等学校科学技术奖二等奖,2016、2017年IEEE国际机器人与自动化会议最佳自动化论文提名奖。