基于事件触发和状态翻转的布尔控制网络输出跟踪

利用矩阵半张量积研究事件触发和翻转控制共同作用下布尔控制网络的输出跟踪问题.首先,基于布尔控制网络代数状态空间表示,构造增广系统将输出跟踪问题转化为状态集镇定问题;其次,得到布尔控制网络在两种控制下输出跟踪问题有解的充要条件,并在满足该条件时提出一种基于最小翻转节点集时间最优控制设计方法,进一步给出有限时间内寻找翻转节点集的计算过程;最后,给出一个算例说明结果的可行性.     

基于牵制控制的切换布尔网络的分布式集合镇定

切换布尔网络是一种典型的网络化控制系统, 在基因调控、信息安全、人工智能、电路设计等领域具有重 要应用. 本文基于牵制控制方法, 研究切换布尔网络在任意切换下的分布式集合镇定问题. 首先, 利用矩阵半张量积 方法,得到切换布尔网络的代数形式. 其次, 基于代数形式, 提出构造性的算法来实现切换布尔网络在牵制控制的 作用下任意切换集合镇定, 并设计出状态反馈牵制控制器. 再次, 利用逻辑矩阵分解技术和分布式控制方法, 设计任 意切换下切换布尔网络的分布式集合镇定控制器, 并提出分布式控制器存在的充分条件. 文中给出3个例子来说明 所获得结果的有效性.     

概率级联布尔网络的集镇定及其应用

随着系统生物学和医学的迅速发展,基因调控网络已经成为一个热点研究领域.布尔网络作为研究生物系统和基因调控网络的一种重要模型,近年来引起了包括生物学家和系统科学家在内的很多学者的广泛关注.本文利用代数状态空间方法,研究了概率级联布尔网络的集镇定问题.首先给出概率级联布尔网络集镇定的定义,并利用矩阵的半张量积给出了概率级联布尔网络的代数表示.其次基于该代数表示,定义了一组合适的概率能达集,并给出了概率级联布尔网络集镇定问题可解的充要条件.最后将所得的理论结果应用于概率级联布尔网络的同步分析及n人随机级联演化布尔博弈的策略一致演化行为分析.     

具有切换概率分布的概率布尔网络的依分布稳定和镇定

布尔网络作为研究基因调控网络的一种重要模型,近年来引起了国内外很多学者的广泛关注.本文利用代数状态空间表示方法,研究具有切换概率分布的概率布尔网络的依分布稳定和镇定问题.首先,回顾针对切换布尔网络稳定性分析的现有的研究结果.其次,给出具有切换概率分布的概率布尔网络依分布稳定的定义,并利用矩阵的半张量积建立具有切换概率分布的概率布尔网络的代数表示.再次,基于该代数表示,建立具有切换概率分布的概率布尔网络的依分布稳定的充分必要条件.最后,给出具有切换概率分布的概率布尔控制网络镇定问题可解的充要条件,并给出相应的控制设计方法.     

关于de Bruijn序列的多值逻辑函数表示

对de Bruijn序列的性质、生成及应用已经有许多研究,所采用的方法大多是代数的和图论的,本文试图给出de Bruijn序列的多值逻辑函数秒度表示,希望用多值逻辑函数的理论来对de bruijn序列进行研究,开辟一条新的研究途径.     

Buck型变换器输出跟踪的自适应动态规划算法

本文采用自适应动态规划算法研究了Buck型DC–DC变换器系统的输出跟踪问题.首先构造一个误差系统,并定义含跟踪误差和控制代价的性能指标;然后,利用自适应动态规划算法得到Buck型变换器系统的最优控制,使得含有跟踪误差和控制代价的性能指标达到最优.接着,利用该算法研究了网络环境下的Buck型DC–DC变换器系统的输出跟踪问题.该算法避免了代数求解Riccati方程,求解简洁快速.最后,仿真实验验证了该算法的有效性.     

基于双分支特征融合的场景文本检测方法

研究一类布尔控制网络的集成集可控性和集成集镇定性问题.首先,利用矩阵的半张量积理论,给出布尔控制网络等价的代数表示;其次,通过自由控制序列研究布尔控制网络的集成集可控性,并给出相应的充分必要条件,对于布尔控制网络的集成集镇定性问题,使其转换为集成集可控性问题,并给出相应的判定定理;最后,给出数值例子说明所提出方法的有效性.     

切换奇异布尔网络的稳定性分析

基因调控网络的稳定性分析是系统生物学的研究热点问题之一.本文利用矩阵半张量积方法研究了切换奇异布尔网络的稳定性问题.首先给出了切换奇异布尔网络的代数表示,基于该代数表示,建立了系统解存在唯一的充要条件.然后通过将切换奇异布尔网络转化为等价的切换布尔网络,分别得到了系统在任意切换下稳定以及切换可稳的充要条件.最后给出例子验证所得结果的有效性.     

概率布尔控制网络的集可控

本文研究概率布尔控制网络的集可控性问题.首先,利用矩阵半张量积方法,得到概率布尔控制网络的代数表示.其次,借助一个新的算子构造不同的可控矩阵,进而通过可控矩阵考虑自由控制序列和网络输入控制下概率布尔控制网络的集可控性问题,得到了概率布尔控制网络集可控性的充要条件.最后,给出数值例子说明本文结果的有效性.     

基于有向网络的一致性跟踪算法

研究了leader有控制输入且followers未知该输入条件下的线性多智能 体一致性跟踪问题.提出两种一致性跟踪算法,证明两种算法在leader到followers存在一棵 有向生成树且follower间拓扑是有向条件下,网络就能跟踪leader的状态.对于第一种算法,节点根 据相邻节点或leader的状态来求解其控制输入,并基于代数Riccati不等式给出 连续情形下算法稳定性条件.第二种算法直接利用相邻节点或leader的状态,使followers在上述网络条件下跟踪leader的状态,同样基于代数Riccati不等式给出算法稳定性条件. 仿真结果验证了算法的有效性.     

A Matrix Approach to the Analysis and Control of Networked Evolutionary Games with Bankruptcy Mechanism

This paper investigates the evolutionary dynamic and control problem for a kind of networked evolutionary games with bankruptcy mechanism by using semi‐tensor product of matrices, and presents a number of new results. First, this kind of games are expressed as logical dynamic networks and converted into their algebraic forms, based on which, the evolutionary dynamics of the given games can be discussed. Second, the control problem is considered, and a control sequence is designed to guarantee that none of players goes bankrupt as the control target requires. Finally, an illustrative example is given to show the effectiveness of our main results.     

Two kinds of optimal controls for probabilistic mix-valued logical dynamic networks

This paper addresses two kinds of optimal control problems of probabilistic mix-valued logical control networks by using the semi-tensor product of matrices, and presents a number of new results on the optimal finite-horizon control and the first-passage model based control problems, respectively. Firstly, the probabilistic mix-valued logical control network is expressed in an algebraic form by the semi-tensor product method, based on which the optimal finite-horizon control problem is studied and a new algorithm for choosing a sequence of control actions is established to minimize a given cost functional over finite steps. Secondly, the first-passage model of probabilistic mix-valued logical networks is given and a new algorithm for designing the optimal control scheme is proposed to maximize the corresponding probability criterion. FinMly, an illustrative example is studied to support our new results/algorithms.     

Topological structure and optimal control of singular mix-valued logical networks

This paper introduces singular mix-valued logical networks and singular mix-valued logical control networks. Via semi-tensor product, a singular mix-valued logical network can be converted to an algebraic form. On this basis, the normalization problem and solvability are discussed. Then, fixed points and cycles of singular mix-valued logical networks are also studied. Furthermore, the optimal control problem of singular mix-valued logical control networks is presented and a necessary condition for the existence of the optimal control is supplied, based on which, an algorithm is provided. Illustrative examples are given to show the feasibility of the results.     

局部信息约束下网络演化博弈的动力学与优化

网络演化博弈的优化问题是混合值逻辑网络的一个自然推广.本文研究了一类网络演化博弈的优化控制问题,其中每个控制个体在极大化自己的收益时只能获取到邻域信息.首先,利用矩阵的半张量积,将局部信息约束下控制网络演化博弈的动力学转化为相应的代数形式.然后得到了局部信息约束下确定型网络演化博弈的最优控制序列.最后,基于动态规划的解,研究了局部信息约束下概率型网络演化博弈的优化控制问题,得到了最优控制序列的简单计算公式.两个数值例子验证了本文的理论结果.     

Full-parameter vision navigation based on scene matching for aircrafts

Vision navigation based on scene matching between real-time images and a reference image has many advantages over the commonly used inertial navigation system （INS）, such as no cumulative measurement errors for long-endurance flight. Recent developments in vision navigation are mainly used for partial navigation parameters measurements, such as the position and the relative velocity, which cannot meet the requirements of completely autonomous navigation. We present the concept, principle and method of full-parameter vision navigation （FPVN） based on scene matching. The proposed method can obtain the three-dimensional （3D） position and attitude angles of an aircraft by the scene matching for multiple feature points instead of a single point in existing vision navigations. Thus, FPVN can achieve the geodetic position coordinates and attitude angles of the aircraft and then the velocity vector, attitude angular velocity and acceleration can be derived by the time differentials, which provide a full set of navigation parameters for aircrafts and unmanned aerial vehicles （UAVs）. The method can be combined with the INS and the cumulative errors of the INS can be corrected using the measurements of FPVN rather than satellite navigation systems. The approach provides a completely autonomous and accurate navigation method for long-endurance flight without the help of satellites.     

基于矩阵半张量积的有限值动态系统的最新进展

布尔网络可以简洁有效地描述作用在有限集上的动态离散模型.然而,随着研究的深入以及一些实际问题的需要,传统的布尔网络已经不能满足建模的需求,由此衍生出多值逻辑网络以及混合值逻辑网络,统称为有限值动态系统.通过矩阵半张量积,有限值动态系统可以转化为便于处理的等价代数形式.鉴于此,对矩阵半张量积以及有限值动态系统的最新发展进...     

Output feedback stabilization control design for Boolean control networks

This paper investigates the output feedback stabilization of Boolean control networks (BCNs) by using the semi-tensor product method and presents a number of new results. First, based on the algebraic expression of BCNs, a necessary and sufficient condition is presented for the existence of output feedback stabilizers. Second, a constructive procedure is proposed to design output feedback stabilization controllers for BCNs. The study of an illustrative example shows that the new results obtained in this paper are very effective in designing output feedback stabilizers for BCNs.     

基于局部估计的功率驱动多智能体网络牵制蜂拥控制算法

针对复杂功率驱动系统控制中现有牵制控制策略在保持拓扑结构连通性和降低功率消耗方面存在的不足,提出一种基于局部估计的功率驱动多智能体网络的牵制蜂拥控制算法。该算法首先利用幂迭代一致估计算法动态估计多智能体网络的代数连通度;然后根据代数连通度的局部估计值及最大功率约束自适应调整个体发射半径,以保持多智能体网络在演化过程中拓扑结构的连通性,并有效降低功率消耗;最后通过仿真实验验证了所提出控制算法的有效性。