闭环供应链混合切换库存控制模型研究

针对一类具有回收、再制造、再分销的闭环供应链系统,以再制造产品的补货能力为切换信号设计了基于再制造优先的混合切换库存控制策略,使得市场需求优先由再制造产品满足,并应用切换控制理论研究混合切换库存控制策略的性能特征,分析系统参数对闭环供应链系统的关键性能指标的影响。仿真分析表明,合理的切换控制策略可以有效抑制闭环供应链运作过程的波动,保证系统具有良好的“牛鞭效应”特征、平稳的库存管理成本以及较高的顾客服务水平。     

含时滞的不确定性供应链网络系统牛鞭效应控制策略及其经济性能分析

考虑需求、生产能力、供应链结构等内外不确定性因素和供应链系统运作延迟,构建了不确定环境下含时滞的供应链库存网络系统状态转移模型.针对牛鞭效应问题,提出了基于库存水平波动状态的控制策略和相应的经济性能指标;借助线性矩阵不等式方法,深入分析库存策略的参数优化设计对牛鞭效应以及经济性能的影响.仿真结果表明,在经济性能约束下,该库存策略具有较强的牛鞭效应遏制能力,从而表明了策略的有效性和实用性.     

信息共享受限条件下的供应链网络系统牛鞭效应控制策略

研究在信息共享受限条件下供应链网络库存系统的牛鞭效应控制问题,建立了包括市场需求、信息可获得性、信息及时性等不确定性因素的库存网络系统状态转移模型,从系统内部动力学机制的角度分析了牛鞭效应的成因,提出了动态库存控制策略,并给出了策略参数设计的线性矩阵不等式组算法.运用系统稳定性理论,深入分析了信息共享对牛鞭效应的影响,并通过仿真结果验证了库存控制策略的有效性和实用性.     

供应商管理库存对牛鞭效应的影响

采用基于z变换的离散传递函数和测量牛鞭效应的控制工程方法,计算了一个由一个供应商和一个用户组成的、使用指数平滑预测的供应商管理库存供应链和传统供应链的牛鞭效应,并比较了这两种供应链对牛鞭效应的影响.通过仿真证实,应用供应商管理库存策略对供应链的物理过程进行再造是一种有效的减少牛鞭效应的方法.     

PI补充策略下供应链牛鞭效应的$H_infty$控制

牛鞭效应是指供应链管理订单制定环节中因信息扭曲造成的需求逐级放大的一种现象.针对供应链中的节点企业,在订货点法的基础上加以改进构建新的订单制定规则,并构建$H_\infty$控制器达到抑制牛鞭效应的目的,从而降低供应链整体成本.订单制定环节由企业订单规则和需求预测两个部分组成,为应对需求持续上升使安全库存发散的情况,在订货点法的基础上设计PI补充策略下的新订单规则,并以系统$H_\infty$范数与供应链牛鞭效应的指标定义相同为基础,引入$H_\infty$控制器代替预测函数.仿真结果表明,所设计的PI 补充策略下的$H_\infty$控制器法与传统订单制定算法相比,可有效削减牛鞭效应,并且使企业库存始终维持在一个安全稳定的状态.     

考虑缺货策略的闭环供应链牛鞭效应系统动力学分析

为考察回收物流对供应链牛鞭效应的影响程度,建立了由需求方、制造商和原材料供应商、回收商组成的闭环供应链系统动力学模型。模型建立在供应能力受限并禁止退货的约束条件上,使系统成为分段线性复杂系统。分别在允许延期交货和不允许延期交货条件下进行实验,仿真实验结果表明,在不允许延期交货策略下,回收物流会放大牛鞭效应;而在允许延期交货策略下,若回收比例合理,则可以弱化牛鞭效应。     

供应链牛鞭效应的随机控制

牛鞭效应是一个衡量供应链管理运作是否良好的重要指标参数．本文采用随机控制 理论方法，针对在文[1]基础上建立的具有多分销中心的供应链动态库存模型，以供应链 系统中的订货作为控制变量抑制牛鞭效应．同时以一个石油分销系统为对象进行了供应链牛 鞭效应的随机控制仿真实验，实验表明牛鞭效应受到了抑制．     

过度自信对供应链系统影响的系统动力学仿真

过度自信是库存决策中的一种常见非理性行为.针对供应链库存系统中可能出现的零售商过度自信行为,采用系统动力学方法,在供应链库存系统中引入过度自信行为,研究过度自信水平对供应链库存系统性能的影响及其动态演化过程.仿真结果表明,轻微过度自信会提高利润,但过度自信程度较大则会导致利润急骤下降,平均库存量大幅增加;虽然过度自信会使牛鞭效应值降低,也会提高服务水平,但过度自信程度高会对利润水平和平均库存量带来严重的负面影响,在实践中应尽量避免.     

需求预测方法抑制牛鞭效应问题的研究

研究了供应链系统中的牛鞭效应问题,提出了基于指数平滑、移动平均和需求信号处理的需求预测方法抑制牛鞭效应的动态模型,分析了模型对牛鞭效应的减少作用。应用Bode图验证了三种预测方法对牛鞭效应抑制的效果。     

多级集群式供应链跨链库存合作及鲁棒优化算法

以四级两单链的集群式供应链为研究对象,在两个单链相巨竞合条件下,建立了两单链问两零售商跨链问库存协作的时变鲁棒控制系统模型,以及牛鞭效应的弱化方法,并用H∞优化算法来求解动态最优决策.通过实例分析表明,集群式供应链跨链间协调及鲁棒优化能有效抑制牛鞭效应、降低库存水平,在减小订货波动的同时可提高对集群市场的响应速度.     

具有多测量数据包丢失的线性离散时变系统故障检测滤波器设计

研究存在多数据包丢失现象的线性离散时变系统有限时间域内故障检测滤波器(Fault detection filter, FDF)设计问题. 在数据包具有时间戳标记的条件下, 设计基于观测器的FDF作为残差产生器, 构造两类FDF. 其一为H-/H∞-FDF或H∞/H∞-FDF. 定义故障到残差和未知输入到残差的广义传递函数算子, 将此类FDF设计问题转换为随机意义下H-/H∞ 或H∞/H∞性能指标优化问题. 其二为H∞-FDF, 将此类FDF设计问题转化为随机意义下的H∞滤波问题. 采用基于伴随算子的H∞优化方法, 通过求解递推Riccati方程, 得到上述两类FDF设计问题的解析解. 通过算例验证所提方法的有效性.     

一类分数阶神经网络的自适应H∞同步

针对一类不确定分数阶神经网络系统，研究了其自适应H_∞同步问题和参数辨识问题。提出了一个新的可以使闭环系统实现H_∞同步的自适应控制协议，利用鲁棒控制的方法和Gronwall-Bellma不等式证明了驱动系统和响应系统在该协议下可以实现同步，同时满足H_∞性能。通过仿真实验，验证了所设计控制协议的有效性，并且说明了利用该控制协议可以对未知参数进行辨识。     

受一类多通道异构网络通信约束的网络系统H2/H∞滤波研究

针对异构网络中不同类型网络及每个通道在不同时刻所产生的网络诱导延时和数据丢包不同,使得异构网络环境下H2/H∞ 滤波更加困难的新问题,不同于目前广泛研究的单种类型网络环境下的H2/H∞滤波方法,首先,深入分析了异构网络通信特性并给出了数学描述公式,然后,建立了融合多通道异构网络通信约束的滤波误差动态系统综合模型.基于Lyapunov-Krasovskii 理论,证明了在已知有线网络和无线网络分别存在的最长网络诱导延时情况下,所设计的滤波器使得滤波误差动态系统随机稳定且满足给定的H2/H∞ 性能指标.仿真验证该方法可行且有效.     

受有线无线异构网络诱导延时和数据丢包约束的分布式网络化H2/H∞滤波研究

针对分布式有线无线异构网络化滤波系统中部署在不同地理空间的多传感器通过无线网络与每个局部融合中心通信, 然后测量数据被传到网关并进行协议转换后通过有线网络传输到对应的分布式滤波器, 会导致数据传输出现分布式有线无线网络诱导延时和数据丢包, 使得H₂/H_∞滤波更加困难的问题, 本文首先采用有向图描述分布式传感器节点的通信拓扑, 然后运用Markov链和伯努利分布分别刻画分布式有线无线网络诱导延时和数据丢包特性, 进而建立了融合分布式滤波器参数、有线无线异构网络通信约束的普适滤波误差动态系统综合模型.理论上证明了在分布式有线无线异构网络通信约束下所设计的滤波器使得滤波误差动态系统随机稳定且满足给定的H₂/H_∞性能指标, 并建立了系统随机稳定性、分布式滤波器参数及最长有线无线网络诱导延时和数据丢包之间的关系.最后, 仿真实例验证了本文所提方法是可行且有效.     

高超声速飞行器纵向通道分层模糊自适应H∞控制

针对具有参数不确定性特点的高超声速飞行器输出跟踪问题,提出了一种基于分层模糊系统的自适应H_∞控制器的设计方法。为了解决模糊控制器中规则数目随系统变量个数呈指数增长的问题,减少在线辨识参数的数量,增强控制系统的实时性,设计了一种基于分层模糊系统的间接自适应控制器;同时为了减少模糊系统逼近误差、参数不确定性和系统外部干扰对控制系统稳定性造成的影响,引入鲁棒补偿项,提高控制器的H_∞性能,并利用Lyapunov理论分析证明了整个系统的稳定性能。仿真结果表明,该方法不仅能够保证高超声速飞行器具有良好跟踪性能,而且具有很强的鲁棒性。     

A small gain theorem for linear stochastic systems

A well-known result in linear control theory is the so-called “small gain” theorem stating that if given two plants with transfer matrix functions T₁ and T₂ in H^∞ such that T₁ < γ and T₂ < 1/γ, when coupling T₂ to T₁ such that u₂ = y₁ and u₁ = y₂ one obtains an internally stable closed system. The aim of the present paper is to describe a corresponding result for stochastic systems with state-dependent white noise.     

Asynchronous H∞ Control for Unmanned Aerial Vehicles: Switched Polytopic System Approach

This study is concerned with the H_∞ control for the full-envelope unmanned aerial vehicles (UAVs) in the presence of missing measurements and external disturbances. With the dramatic parameter variations in large flight envelope and the locally overlapped switching laws in flight, the system dynamics is modeled as a locally overlapped switched polytopic system to reduce designing conservatism and solving complexity. Then, considering updating lags of controller's switching signals and the weighted coefficients of the polytopic subsystems induced by missing measurements, an asynchronous H_∞ control method is proposed such that the system is stable and a desired disturbance attenuation level is satisfied. Furthermore, the sufficient existing conditions of the desired switched parameter-dependent H_∞ controller are derived in the form of linear matrix inequality (LMIs) by combining the switched parameter-dependent Lyapunov function method and average dwell time method. Finally, a numerical example based on a highly maneuverable technology (HiMAT) vehicle is given to verify the validity of the proposed method.      

连续Takagi-Sugeno模糊系统的局部H∞控制

针对含有外部扰动的连续Takagi-Sugeno模糊系统,本文给出了抑制这种扰动的局部H∞控制新方法. 首先,应用拉格朗日极值法给出了新的界定隶属函数导数的条件,与现有文献相比该条件有两个优点:1）能够将 Lyapunov水平集必须包含在紧集C中的要求转化为线性矩阵不等式 （Linear matrix inequality,LMI）;2）能够找出比现有文献大的稳定区域. 然后,基于此条件得到了局部H∞控制定理. 最后通过两个仿真算例证明了该方法的有效性.     

双率采样系统的基于观测器的网络化H∞控制

研究一类带有网络传输时滞和丢包的双率采样系统的网络化H∞控制问题. 假设对象状态变量被分成两个分向量, 同一分向量的状态变量由同一类传感器以相同周期采样, 且两类传感器的采样频率不同. 采样后的分向量分别通过非理想网络传输到控制器端. 考虑到双率采样、网络传输时滞和丢包现象, 引入同步观测器来估计对象状态并设计基于估计状态的控制器来镇定双率采样系统. 基于这个思路, 将双率采样的网络化控制系统建模为带有两个时变时滞的连续系统. 利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法, 以矩阵不等式形式给出该系统的稳定性判据和控制器设计方法. 最后, 通过数值例子验证所提方法的有效性.     

具有输入时滞多智能体系统的鲁棒H∞趋同控制

讨论了同时受外部扰动,输入时滞以及网络模型不确定的多智能体系统的趋同控制.通过定义一个适当的控制输出,我们将这个问题转化一个鲁棒H∞控制问题.基于此,我们给出了两个判断闭环多智能体系统趋同的准则,并且运用锥补线性化算法得到状态反馈控制器的参数.最后,给出一个仿真用以验证我们趋同算法的有效性.