陆用运动体多系统协同中的智能优化与控制

在信息化和网络化背景下,多系统协同正成为现代战争中陆用运动体的主要作战模式.针对陆用运动体多系统协同中的智能优化与控制问题,本文从多系统协同指挥控制中的优化与决策、多维高速运动体的协同制导与编队控制、陆用运动体群集运动的智能与安全控制和非线性随动系统的建模与控制四个方面,对当前主要研究成果和国内外最新进展做了简要综述.涵盖了陆用运动体协同过程中涉及的指挥决策、多平台火力控制和群集智能控制与安全控制.最后在总结国内外研究成果的基础上,指出了需要进一步研究的问题和未来的研究方向.     

云环境下基于混合密码体系的跨域控制方案

针对当前云环境下用户跨域控制方案不能满足不同密码体系之间的相互跨域访问的需求,借鉴PKI（public key infrastructure）认证体系的思想构造了一种基于混合密码体系的跨域控制方案。该方案以PKI认证体系为不同密码体系安全域的管理框架,以CA（certificate authority）为不同安全域用户的公共跨域认证中心,对不同安全域的用户进行认证,并根据验证结果为其分配公共跨域身份和身份控制标签。它不仅实现了对不同密码体系之间的相互访问,并且根据签发的身份控制标签完成用户的实时控制,一旦发现恶意用户便撤销用户公共跨域身份,并对恶意用户的实名身份进行标注。分析结果表明,新方案在满足正确性、不可伪造性、高安全性的同时可以抵抗重放攻击、替换攻击和中间人攻击,并且降低了计算开销。     

普适环境下基于域模型的跨域资源控制机制

重点研究普适计算环境下资源管理中的跨域问题,聚焦在跨域资源访问,跨域用户漫游和跨域事务转移的机制方面,提出了评估方法并对提出的机制进行了实验分析,验证了在大规模无缝的普适计算环境下,所基于的域管理模型和研究的跨域机制能获得更高的运行效率。     

多智能体沿多条给定路径编队运动的有向协同控制

研究了在有向通信连接下二阶积分器描述的多智能体沿多条给定路径编队运动的控制器设计及其稳定性分析问题. 智能体的动态和指定路径都是在固定直角坐标系下描述的. 通过引入路径函数来设计路径跟踪控制, 根据路径函数与弧长的关系来设计编队控制律, 使得多智能体沿期望路径的位置和速度在规定队形下达到一致. 利用图论证明, 当通信拓扑对应的有向图具有全局可达点时, 设计的编队控制系统是渐近稳定的. 本文设计的有向协同控制律可以应用于区域的信息优化采集.     

不确定非线性多智能体系统的分布式容错协同控制

针对一类存在未知非线性的多智能体系统,研究具有执行器故障的“领导-跟随”协同控制问题。利用模糊逻辑系统逼近系统的未知非线性,通过设计故障估计器辨识系统的故障。在“跟随者”之间的通信网络为单向连通的情况下,提出分布式模糊容错协同控制器的设计方案,实现“跟随者”的状态跟踪“领导者”的状态。基于Lyapunov稳定性理论,证明系统的跟踪误差一致最终有界。仿真结果验证了所提出设计方法的有效性。     

混合云环境下基于异构系统的跨域身份认证方案

在混合云环境下,为满足身份认证方案在不同密码系统之间的跨域认证需求,提出一种基于公共密钥基础设施(PKI)和无证书密码体制(CLC)的跨域身份认证方案。引入基于PKI的多中心认证管理机制,对不同密码系统安全域的用户匿名身份进行管控和追踪。在用户和云服务提供商的双向认证过程中,完成会话密钥的协商和不同密码系统匿名身份的转换。分析结果表明,该方案在实现不同密码系统之间跨域身份认证的同时,可抵抗重放攻击、替换攻击和中间人攻击,具有较高的安全性及计算效率。     

跨区域电网多层级智能决策管控方法研究

由于传统的电网多层级智能决策管控方法可管控的电压量过小的问题,提出一种跨区域电网多层级智能决策管控方法。首先确定智能决策管控电压指标,标准化处理各项电压决策管控指标,将决策管控指标统一度量,并对决策管控指标赋予权重,然后采用层次分析法得到电压决策管控指标的轻重程度,收集专家对电压决策指标重要程度评分均值,计算出最终的决策管控指标的权重结果,使用逼近理想解排序(Technique for Order Preferenceby Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)法对各个权重排序,并计算全部决策管控权重的偏差率,剔除偏差率小的电压权重值,使用保留下的决策管控指标的权重值,建立跨区域电网多层级智能决策管控模型,计算模型的拟合优度,得到最佳的回归拟合值,将得到的回归拟合值设定在电压智能决策管控模型中,实现对跨区域电网多层级智能决策管控。实验结果表明:与传统决策管控方法相比,跨区域电网多层级智能决策管控方法可管控的电压量为650 V,更适合跨区域电网的决策管控。     

煤矿掘进多行为协同控制智能决策模型

智能决策支持的掘进多行为协同控制是煤矿掘进工作面智能化的核心之一,掘进多行为协同控制的最优时序规划是智能决策的关键。针对煤矿掘进多行为控制模式单一、固化、协同作业能力差等问题,设计了一种煤矿掘进多行为协同控制智能决策模型,实现了掘进多行为在最优时序下的协同作业。首先,提出了掘进多行为协同控制智能决策方法,确定了掘进多行为可行时序规划集和多目标最优时序规划策略;其次,根据掘进现场的规定和工艺要求,确定了掘进动作事件集,通过对事件集中两两动作事件之间时间关系的分析,求出掘进多行为时间关系约束矩阵;然后,根据时间点关系约束矩阵转换方法,将掘进多行为时间关系约束矩阵转换为时间点关系约束矩阵,再求出掘进多行为可行时序规划集;最后,定义不同掘进目标下的求解函数,求得不同掘进目标的最优时序。实验结果表明,在不同掘进目标下,按照模型决策出的掘进动作最优时序规划结果,掘进机器人可无干涉协同作业,且掘进作业1个工作循环的执行时间与决策模型计算的时间基本一致。     

A logic-based environment for reactive agents in intelligent CAD systems

This paper is an evolution of a previous article by the authors[1] (Bento, J. P., Feijó, B., Lloyd-Smith, D., Computers and Structures, 1977, 63(5), 1015–1032) motivated by the need to provide computational support to an agent-based implementation of design processes. It presents a new programming environment to support the development of CAD systems based on a hybrid agent architecture in which the symbolic reasoning is carried out by first-order logic. The reactive behaviour of the agents can be achieved through a number of characteristics proposed for the object-oriented environment. This environment is also a general proposal for representing engineering design knowledge in which logic is integrated into an object-oriented paradigm. © 1998 Published by Elsevier Science Limited. All rights reserved.     

Physiological hemostasis based intelligent integrated cooperative controller for precise fault-tolerant control of redundant parallel manipulator

This paper focuses on precise fault-tolerant control for actual redundant parallel manipulator. Based on kinematic redundancy, some unnoticed influences such as mechanical clearance have been considered to design a more precise and intelligent fault-tolerant plan for actual plants. According to regulation principles in human hemostasis system, a bio-inspired intelligent integrated cooperative controller (BIICC) is developed including system structure, algorithm and step in parameter tuning. The proposed BIICC optimises partial error signal and improves control performance in each sub-channel. Moreover, the new controller transfers and disposes cooperative control signals among different sub-channels to achieve an intelligent integrated fault-tolerant system. The proposed BIICC is applied to an actual 2-DOF (degrees of freedom) redundant parallel manipulator where the feasibility of the new controller is demonstrated. The BIICC is beneficial to control precision and fault-tolerant capability of redundant plant. The improvements are more obvious in cases where extra actuators of redundant manipulator are broken.     

协作机械臂碰撞环境下的安全控制

针对人机协作过程中机械臂末端与操作者之间可能存在物理碰撞的问题,本文提出一种基于自适应导纳和滑模控制的机械臂安全控制方法.首先,采用基于广义动量的干扰观测器估计机械臂各关节和末端执行器上的干扰力.然后,设计一个双环控制结构,内环是基于干扰观测的双幂次趋近律滑模轨迹跟踪控制器,用以克服外界干扰的影响,达到期望的轨迹跟踪精度;外环是自适应导纳控制器,依据碰撞外力的大小和方向更新期望轨迹,以保证机械臂碰撞发生时的柔顺性和碰撞解除后迅速恢复工作状态的能力.最后,对所提算法进行仿真和实验验证.实验结果表明,协作机械臂碰撞环境下的安全控制算法能保证人机协作的安全性和机械臂工作的连续性,满足人机协作过程中的工作需求.     

Methodologies and tools for intelligent agents in distributed control

Agent technology also provides an appropriate framework to integrate knowledge with production actions. Knowledge integration depends on balanced information in and across organizations. So, replacing the central models with distributed intelligent agents make it possible to cope with demands more efficiently. In this, each agent represents a specific activity to support overall operations. With agents, maintaining the overall system is easier because instead of changes occurring to a colossal program, changes take place on a small scale without disrupting overall operations. We've developed a set of tools and methodologies to help design, build, test, and verify such systems. Using these tools and methodologies, we've devised an agent architecture that we've applied to a US Navy shipboard chilled-water system.     

模糊神经网络及其在智能控制中的应用

文章介绍了处理不精确信息的模糊逻辑、模糊推理、模糊神经网络构造等方法，给出了一个在智能控制中的实例。     

以行车调度为中心的综合监控系统在开放网络环境中的安全性研究

探讨了在城市轨道交通综合自动化系统中将传统以电调、环调为核心的综合监控系统与信号系统中ATS系统集成后在开放网络环境下的安全性问题,识别了关注的重点,给出了一个基于OPC UA的具体实现方案。最后给出了若干实施建议。     

神经网络智能控制系统的研发

首先分析了目前先进控制技术工程实施过程中的技术瓶颈,在此基础上提出了新的先进控制技术建模方法。本文基于工业自动化通用技术平台(IAP),采用图形化控制策略组态技术开发了一套神经网络智能控制系统,该系统具有基于参考模型跟踪的控制结构,可快速自适应地调整控制器参数。仿真实验结果表明,神经网络智能控制系统的精度高,稳定性好,可成为处理复杂工业过程,尤其是解决不确定和非线性领域问题的有效工具。     

e-Supply network coordination: the design of intelligent agents for buyer-supplier dynamic negotiations

This paper concentrates on the problem of automated negotiations in e-supply network coordination (e-SNC). Supply network is considered as a collection of agent-mediated decisions and coordination mechanisms in a web-based environment. The proposed agent based coordination model is composed of two negotiator agents and a coordinator agent. The coordination mechanism begins with determining the feasible and most promising partners in the network based on the similarity of profiles. In response to autonomy levels and conflict objectives, the model allows agents to negotiate in a cooperative manner through an iterative process of generating offers for re-establishing global optimality. The dynamic negotiation model is then defined based on the protocol, rule of bargain, proposal generation, and dynamic strategy. To illustrate the model efficiency, a prototype system has been modeled and is compared to the normal tendering mechanism. The validation results confirm the model efficiency in providing coherent decision making in a dynamic environment.     

共位监测卫星智能协同控制关键技术研究进展

随着深空探测及航天器智能化发展与应用,未来在轨智能协同控制将是关键性技术。本文首先讨论了卫星星载系统硬件设计的技术发展现状以及在监测卫星平台上应用的可行性;其次,面向未来卫星系统智能化发展要求,着重讨论了星载系统智能化现状与未来星载协同所具备的基本特性;再次,针对智能共位协同编队卫星群协同控制问题开展讨论,总结了在轨监测所需的关键技术实现路线;最后,针对卫星编队智能协同算法进行深入系统性分析,指出未来人工智能技术共位编队任务的应用可行性与良好前景。