供应链中控制多级存储的射频辨识Push/Pull混合策略设计与仿真

由于射频辨识(radio frequency identification,RFID)激励的电子看板系统能够从远端看见供应链节点企业库存的状况,使得广域分布的供应链多级存储能够实现RFID激励的Pull控制.本文根据供应链分销网络多级存储的结构特点,以及系统运作期间各阶段节点企业的功能,在不同阶段采用不同的控制策略.因此,设计了多种不同的RFID激励的Push/Pull混合控制策略.为了比较和验证各混合策略对多级存储的控制性能,建立了以总库存成本、总缺货损失、总运行成本和库存周转率作为评价策略性能的指标体系.由于供应链系统的动态性与随机性,难以进行数学建模和精确求解,因此基于离散事件系统仿真原理,设计并实现了仿真模型.通过对各策略下多种结构的供应链分销网络多级存储的仿真,验证并分析了制造商阶段采用Push控制,分销商和零售商阶段采用Pull控制的策略的有效性和最优性.     

自适应控制对多级库存延迟问题的优化研究

针对在随机需求下交货延迟所导致供应链多级库存系统库存积压、缺货和牛鞭效应等问题,建立了基于自适应控制算法的多级库存动态优化模型。通过泰勒展开和拉布拉斯变换建立了基于APIOBPCS策略考虑延迟的动态多级库存控制模型;由Lyapunov渐进稳定性定理设计了一种适用于多级库存的模型参考自适应控制算法,其中以无交货延迟的参考库存模型作为目标,通过调节线性补偿函数和自适应控制率,逐渐缩小实际库存模型与参考库存模型间的输出误差,以此削弱交货延迟对多级库存模型的影响;通过实证数据验证了模型参考自适应控制对一个三级供应链库存系统的动态优化效果。仿真结果表明,自适应控制下的无信息共享多级APIOBPCS库存系统缺货全部归零,牛鞭效应下降40.7%。在不增加企业运营投入的前提下,通过自适应控制算法,优化资源配置,动态削弱了交货延迟对多级库存的影响,提升了供应链运营效率。     

连续子空间预测控制方法及其应用

针对工业过程中常见的连续时间系统,提出一种新型的连续子空间预测控制方法。首先,利用拉格朗日滤波器对连续时间系统模型进行转换,得到子空间预测输出;然后,对构造的输入输出和拉格朗日矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于构造增量型未来预测输出值,进而设计出连续子空间预测控制器;最后,通过工业蒸发器系统过程控制仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性。     

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.     

丢包扰动环境下基于强化学习的最优输出调节

针对存在线性外部干扰和状态反馈过程中发生丢包的网络控制系统的跟踪控制问题,采用输出调节的思想,提出基于离轨策略强化学习的数据驱动最优输出调节控制方法,实现仅利用在线数据即可求解控制策略.首先,对系统状态在网络传输过程存在丢包的情况,利用史密斯预估器重构系统的状态;然后基于输出调节控制框架,提出一种基于离轨策略强化学习的数据驱动最优控制算法,在系统状态发生丢包时仅利用在线数据计算反馈增益,在求解反馈增益过程中找到与求解输出调节问题的联系;接着基于求解反馈增益过程中得到的与输出调节问题中求解调节器方程相关的参数,计算前馈增益的无模型解;最后,通过仿真结果验证所提出方法的有效性.     

基于即时学习的MIMO系统滑模预测控制方法

针对MIMO非线性系统的控制问题,采用数据驱动的控制策略,将具有本质自适应能力的即时学习算法与具有强鲁棒性的滑模预测控制相结合,设计了一种基于即时学习的滑模预测（LL-SMPC）控制方法．该方法在在线局部建模的基础上,采用滑模预测控制律求取最优控制量,具有较强的自适应和抗干扰能力,并避免TDiophantine方程的求解,有效减少了计算量．通过仿真研究,验证了算法的有效性．     

3级网状随机性库存控制策略的仿真优化

研究了多制造商,多分销商和多零售商的3级网状随机性库存系统的(r,Q)库存控制策略问题.由于该系统具有顾客到达时间服从泊松分布,随机顾客需求量,随机顾客购买行为,随机订货时间和制造商生产容量有限制等特点,使得解析方法很难描述系统中的多种复杂随机因素并无法求解有效的库存控制策略.为此建立了以总成本最小为目标的数学模型,运用了基于仿真的优化方法,通过将仿真方法与粒子群优化算法相结合对问题进行求解.最后通过仿真实例与比较,验证了模型和基于仿真的粒子群优化方法的可行性和有效性.也表明了基于仿真的优化方法在供应链管理中的适用性.     

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。     

网络攻击下产品与供应链协同演进系统数据驱动变更控制设计

产品与供应链协同演进系统(product and supply chain synchronous evolution system, PSCSE)是一类复杂的分布式信息物理系统(cyber-physical system, CPS),含有大量的未建模动态与不确定性.剧烈的需求波动及突发的网络事件,使系统结构参数极易发生变化.产品设计变更是维持PSCSES稳定、满足用户需求及保证经济效益的重要手段.本文研究基于分布式CPS的PSCSES在受到DoS攻击下的应急变更控制问题.首先,针对PSCSES在网络攻击下数据包丢失问题,利用每条子链的历史数据设计基于循环神经网络(recurrent neural network, RNN)的预测器以弥补因网络攻击造成的库存数据丢失;其次,利用博弈论思想将H∞一致性控制问题转化为多人零和图博弈问题,提出一种应急变更补偿机制;进而基于Q-learning的策略迭代技术设计了模型未知的控制器求解算法,实现了系统的库存状态H∞一致性.最后,仿真实验验证了所提方法的有效性.     

时滞和参数不确定的供应链动态模型及其鲁棒H∞控制

研究了不确定环境下的供应链运作问题,并建立了具有生产时滞、成本参数和需求不确定性的供应链动态模型.分析了供应链的鲁棒运作,采用鲁棒H∞控制策略和线性矩阵不等式(LMI)算法处理供应链系统鲁棒运作问题.借助供应链库存状态的静态反馈控制,使供应链动态系统达到抑制不确定性干扰的作用,并使供应链运作达到理想总成本.最后,通过仿真计算验证了所得结果.