移动机器人网络控制系统的输出反馈控制

以线性时不变系统为被控对象,建立了四轮移动机器人网络控制系统的离散数学模型。诱导时延是影响系统性能的关键因素,通过在节点中设置缓冲区的方法可以将网络控制系统中的随机诱导时延转化为确定性时延,从而将网络控制系统由随机系统转化为确定性系统。通过被控对象移动机器人控制实验系统,设计了一个能处理网络诱导时延的输出反馈控制器,分析了采样周期和网络诱导时延对网络控制系统稳定性的影响。仿真结果表明了该控制器和控制策略的正确性及有效性。     

基于超稳定理论克服对象扰动自适应模型跟随控制*

基于超稳定理论与自适应逆控制理论,提出了一种新的能够克服对象扰动的自适应控制算法.该算法既简化了线性补偿器的计算,又能克服确定性和随机扰动,使系统输出能快速、稳定地跟随参考模型输出.仿真结果证实了算法的可行性.     

AFDX网络终端系统的确定性分析与实现

航空全双工交换式以太网（AFDX）具有高速、确定性和双余度等特点,已经作为新一代航空电子系统的数据传输网络。分析了AFDX网络确定性的基本原理,根据网络带宽分配、网络延迟和发送抖动对终端系统施加的要求,提出在终端系统内部应实现的相关逻辑功能和实现方法。结合AFDX网络终端系统的SoC芯片设计,采用Verilog语言实现了数据流量规整、发送调度和其他相关逻辑功能,以确保芯片的最终实现满足确定性要求。通过仿真和FPGA原型验证,证明了确定性设计实现的正确性。     

基于随机网络演算的无线传感器网络延时研究

基于随机网络演算研究了无线传感器网络中延时相关问题,通过随机网络演算建立随机到达曲线和随机服务曲线模型,推导出单个节点和端到端的延时统计界.与节点到节点计算方法的延时界相比,演算方法更为简单.另外,随机延时界比确定性延时界具有更好的包络性,给出了违背界的函数.数值结果表明,运用SNC的卷积公式求得的概率统计型延时边界的结论具有更严格包络性,对无线传感器网络配置和QoS控制具有较强参考意义.     

网络控制系统的能控性与能观性

针对随机时变时延的存在使得网络控制系统的分析变得非常复杂，传统的控制理论在应用到网络控制系统中时必须重新考虑的问题，通过在传感器和控制器的发送端和接收端引入缓冲器的方法，将网络控制系统中随机时延转化为确定性时延，在此基础上研究了网络控制系统的能控性和能观性，并给出了网络控制系统能控和能观的充分必要条件。该方法可推广至其他的时延系统中去。     

一种估计人工神经网络泛化误差的新方法

神经网络的结构学习就是要确定网络的拓扑,使之有较好的泛化能力,本文考虑了确定性前向网络,而其训练集合是随机点集的结构学习问题,文章定义了一种新的结构学习目标函数,给出了它与目前常用的目标函数比较的优越性,讨论了相关的学习算法,还给出了一个例子说明这种学习的效果。     

基于确定性网络的网端一体流量交换机制

低轨卫星通信系统不受地理条件限制,相比于地面通信有覆盖范围广、运维成本低、部署周期短等优点,因此逐渐受到人们的关注;但对于低轨星座来说,拥有众多卫星节点的无线多跳网络,总传输和处理时延明显增大;确定性网络是近几年工业界新提出的一种网络技术,可以解决传统传统网络有关丢包和时延相关的需求,这与低轨卫星网络的需求相同;研究了地面网络确定性网络的关键技术和卫星网络的相关特征,将确定性网络技术应用到低轨星座,将ATS异步流量整形算法应用到星地间流量控制上,提出一种星载交换机制,优化了星载交换机的资源使用和丢包;借助NS3软件仿真了相关场景,并对结果进行分析,在多个仿真场景中均优化了星上资源利用,缓解了拥塞问题,在最优参数场景下实现了0丢包,吞吐量有5%以上的提升。     

时间敏感网络中确定性传输技术综述

时间敏感网络是工业互联网基础设施转型升级的重要研究方向,确定性传输技术是时间敏感网络面向工业控制支撑确定性实时传输需求的核心关键技术,主要包括控制面的时间触发调度技术、转发面的混合传输技术以及确定性时延分析技术.调研了近年来时间敏感网络中确定性传输技术的研究现状并进行了系统地梳理和总结,首先介绍了时间敏感网络不同种类业务流的流量模型;然后基于该流量模型,介绍了控制面的时间触发调度模型、研究现状及其挑战,介绍了转发面时间敏感网络交换机的体系结构、多业务流混合传输策略以及当前方案的不足与改进方向;接着,对整个时间敏感网络的时延模型进行建模分析,介绍基于网络微积分的确定性时延分析技术、研究现状以及可能的改进方向;最后,总结时间敏感网络确定性传输技术所面临的挑战以及未来的研究展望.     

基于加权无标度的伪分形网络研究

基于伪分形网络,研究幂率分布的加权与网络随机游走性质的关系,提出一种带参数的加权方法。通过分析网络构造特征与性质,构建网络相邻2代特征值的递推关系,得到特征值及重数。在此基础上,计算网络上带偏好随机游走的随机目标搜索时间,利用特征值给出网络的加权生成树计数。分析结果表明,该方法能够应用到确定性转移矩阵的网络,且具有较好的适用性。     

面向数字地球的虚拟现实系统关键技术研究

研究了面向数字地球的虚拟现实系统关键技术，提出了多层场景引擎（MLSE）、视点相关动态多分辨率地形模型（VDDMTM）和ActiveX构件网络模型。MLSE采用层机制集成多元数据，实现场景绘制和交互。VDDMTM基于四叉树表示多分辨率地形，并结合多分辨率纹理映射，根据视点位置对大规模地形实时简化，既提高了场景绘制速度，又保留了视点相关细节。网络模型采用基于Client/Server结构的ActiveX构件方案，既满足数字地球的建模特性，又支持标准的WWW浏览器。在此基础上开发了一个面向数字地球的原型系统－虚拟地球系统VES（VirtualEarthSystem），并用于虚拟永定河和喜马拉雅山。     

Implementing Coloured Petri Nets Using a Functional Programming Language

Coloured Petri Nets (CPNs) are a graphically oriented modelling language for concurrent systems based on Petri Nets and the functional programming language Standard ML. Petri Nets provide the primitives for modelling concurrency and synchronisation. Standard ML provides the primitives for modelling data manipulation and for creating compact and parameterisable CPN models.Functional programming and Standard ML have played a major role in the development of CPNs and the CPN computer tools supporting modelling, simulation, verification, and performance analysis of concurrent systems. At the modelling language level, Standard ML has extended Petri Nets with the practical expressiveness required for modelling systems of the size and complexity found in typical industrial projects. At the implementation level, Standard ML has been used to implement the formal semantics of CPNs that provide the theoretical foundation of the CPN computer tools.This paper provides an overview of how functional programming and Standard ML are applied in the CPN modelling language and the supporting computer tools. We give a detailed presentation of the key algorithms and techniques used for implementing the formal semantics of CPNs, and we survey a number of case studies where CPNs have been used for the design and analysis of systems. We also demonstrate how the use of a Standard ML programming environment has allowed Petri Nets to be used for the implementation of systems.     

基于XML的生物代谢Petri网模型的标准化

针对分析生物代谢网络的需要，构建了生物代谢Petri网模型建模环境，并采用基于XML的Petri网标记语言PNML为标准，利用DOM实现XML解析，完成Petri网模型的标准化，通过对代谢网络Petri网模型实例的仿真，验证了标准化模型的正确性。     

基于随机Petri网的SPN2软件建模方法研究

随机Petri网(SPN)在进行系统性能分析时,其状态空间随着系统规模的增大而呈指数性增长,造成系统建模复杂。针对该问题,结合面向对象Petri网理论(OOPN)提出一种SPN2方法,与传统SPN方法相比,SPN2方法可进行分层及面向对象网中网建模,并应用该方法仿真高速列车在移动闭塞区间条件下GSM-R铁路无线通信系统的可靠性。     

Building insightful simulation models using Petri Nets — A structured approach

Petri Nets have essential strengths in capturing a system's static structure and dynamics, its mathematical underpinning, and providing a graphical representation. However, visual simulation models of realistic systems based on Petri Nets are often perceived as too large and too complex to be easily understood. This constrains stakeholders in participating in such modeling and solution finding, and limits acceptance. We address this issue by considering a structured approach for guiding the analyst in creating more insightful models. Key elements are a domain-related reference architecture that supports conceptual modeling coupled with uniform rules for mapping high-level concepts onto low-level Petri Net components. The proposed approach is implemented and illustrated in the manufacturing domain.     

一种利用UML的Petri网软件实现方法

Petri网既是一种图形化建模工具，又是一种形式化数学工具。Petri网具有对并发、并行、分布、异步系统进行验证仿真的能力。但是，Petri网是用来描述和分析要开发的系统模型的工具。不是计算机的实现工具，必须要通过一定的方法才能将Petri网用软件来实现。由于UML(统一建模语言)具有友善的用户界面，易于编程实现，故提出一种利用UML作为过渡的Petri网软件实现方法。     

物资调运过程的PETRI网建模及仿真

本文对三峡工程水泥调运过程用ＰＥＴＲＩ网进行建模，指出了进行调运的关键库所和变迁。讨论了拌和浇筑环节 ＰＥＴＲＩ网模的可能存在的不良特性。为解决此类问题设计了仿真器，它很好地实现了调度模拟的功能。同时给出了仿真器的框架和ＤＳＰ怕仿真     

基于随机Petri网的IEEE 802.11协议建模与分析方法

随着802.11无线局域网技术的飞速发展与广泛应用,对其进行建模与性能分析成了无线通信领域中一个重要的研究问题。文章首先提出了增强广义随机Petri网(EGSPN),增加了标识相关弧多样性和实施函数等特性,扩充了广义随机Petri网的模型功能,并给出了EGSPN的性能分析方法。建立了基于EGSPN的802.11协议模型,并以RTS/CTS访问方式下协议性能计算及结果分析为例验证了该方法的有效性。     

基于UML的业务流程模型分析方法研究

基于UML的业务流程建模方法是业务流程建模领域中的一种重要方法,该文对基于UML的业务流程建模方法中的重要工具活动图进行形式化定义,给出了基于活动图的业务流程模型与工作流网之间的规范化转换方法,从而可以分析和检验基于UML的业务流程模型的静态和动态属性。     

基于Petri网和B语言集成的形式化方法

本文中提出了一种能够描述分布式系统和实时系统的形式化方法-Petri-B 网，Petri-B 网是集成了 Petri 网理论 和 B 语言的形式化方法，它不仅具有了 Petri 网的特点，还具备了 B 语言的长处。本文定义了 Petri-B 网并用它来描述一个座位预 订系统。     

CPM: A collaborative process modeling for cooperative manufacturers

In a manufacturing system, we need to capture collaborative processes among its components in order to clearly define supporting functions of a system. However, pervasive process modeling techniques, including IDEF3, Petri Nets, and UML, are not sufficient for modeling collaborative processes. Therefore, we have developed a novel modeling method referred to as collaborative process modeling (CPM) to describe collaborative processes. CPM models can be transformed into marked graph models so that we can use the analysis power of Petri Nets. In this paper, we first briefly discuss these process modeling techniques. Then, we illustrate the CPM method and transformation rules with illustrative examples. CPM allows us to develop collaborative process models, understand and facilitate the realization of collaboration, and verify models before moving onto development.