安全关键信息物理系统的时序可预测性

安全关键的信息物理系统分为信息系统和被控的物理系统两个并发的子系统。其中信息系统具有分布式硬实时系统的特征,需要满足及时性和安全性要求,而时序可预测性是支持系统满足上述性质的关键。学术界对信息物理系统的时序可预测性的定义尚无统一认识。综述了信息物理系统的时序可预测性研究现状,总结提出了衡量系统可预测性的两个关键属性,包括时间可预测性和顺序可预测性。最后提出具有可预测性的信息物理系统的若干实现策略。     

受成本约束的电力信息?物理相依系统鲁棒性优化设计

针对复杂网络视角,考虑到电力网络存在扩建等现实问题,研究受成本约束下如何增设站点从而优化负荷分布、改善系统的鲁棒性。基于华中地区某省电力网的拓扑结构数据,构建了电力网与信息网部分一一对应的相依网络模型,并采用非线性负载?容量模型作为系统的级联失效模型。考虑实际电力网中超前规划新增厂站的现实情况,提出4种可能的增设电力节点及其信息设备对应的节点配置优化策略,并对华中某省电力网及IEEE 118 总线的电力信息?物理系统在4种节点配置策略下的电力负荷优化及系统鲁棒性进行仿真及分析。仿真结果表明:以配置的物理节点连接网络中大电力负荷及小电力负荷节点为基准时,仅需配置较少的节点就能达到既定的优化度。本结论对于电力系统在建设与规划过程中将有限资源进行较优分配具有一定的指导意义。     

面向电力信息物理系统的虚假数据注入攻击研究综述

随着电力信息通信技术的发展与应用,电力流与信息流深度融合,共同实现对系统的全景状态感知与控制决策,电力系统转变成典型的信息物理系统（Cyber physical system,CPS）.开放的通信环境与复杂的信息物理耦合交互过程,使得信息安全风险成为影响电力系统安全稳定运行的重要因素.其中,虚假数据注入攻击（False data injection attack,FDIA）通过破坏网络数据完整性以干扰控制决策,是一种典型的网络攻击方式.本文针对面向电力CPS的虚假数据注入的攻击过程和防御手段进行了分析与总结.从攻击者视角分析了FDIA的攻击目标、策略及后果;从防御者视角总结了保护与检测环节中的各类方法;最后基于联合仿真技术,提出了针对虚假数据攻防过程建模和评估的电力CPS联合攻防平台.     

考虑量化不匹配问题的信息物理系统的安全控制

针对一类包含执行器攻击、外部干扰和编/解码器不匹配的信息物理系统（cyber-physical system,CPS）,设计一种新型鲁棒控制器确保其安全稳定运行。控制器线性部分的增益由优化◢H◣▼2▽性能的线性矩阵不等式给出;控制器的非线性结构包含两部分,一部分用于消除外部干扰、量化误差,另一部分利用对未知执行器攻击参数的自适应估计来实现对攻击的补偿。最后,仿真算例结果表明控制器能保证闭环系统的一致最终有界性,说明了所提方法的有效性。     

基于信息物理系统的智慧医疗平台模式的研究

本文结合当前最新的信息技术发展方向——信息物理系统（Cyber-Physical Systems,CPS）和医疗卫生事业发展的需求,提出了基于CPS的智慧医疗机构模式。基于三层级的医疗管控体系,建立了智慧医疗单元,分析了基于CPS智慧医疗需要解决的关键问题,重点阐述了基于智能管理的设备接口及数据采集方式。本文成果的成功应用将大大提高医疗卫生机构提供医疗服务、运行管理的高效性和有效性。     

综合交通信息物理系统研究

为了给综合交通发展提供参考,针对综合交通系统的设计需要,确定了相关理论、方法和技术。考虑到信息物理系统在交通系统结构、运输方式和技术上的应用,提出了综合交通信息物理系统。分析综合交通发展面临的主要问题。针对综合交通各问题,对信息物理系统特性进行分析研究,同时对信息物理系统在综合交通上应用的可行性进行理论探讨。为给未来综合交通信息物理系统的设计及研究方向提供参考,提出综合交通信息物理系统内涵、框架及4大技术难题。研究结果表明:信息物理系统在解决综合交通问题方面有广泛的应用前景。     

信息物理系统实时任务 WCET 的研究

信息物理系统(CPS)是最近几年才出现的一个新的交叉领域的研究概念,它被普遍认为是计算机信息处理技术史上的下一次革命,将会改变人与现实物理世界之间的交互方式,具有广泛的应用前景.简要介绍了 CPS 的概念、一些新的特性.研究了 CPS 实时性方面的最坏执行时间(WCET)分析的组成部分、获取方法和计算算法,并比较了几种算法的优劣,列举了这一领域一些研究进展,讨论了 WCET 分析这一领域中存在的问题,给出了将来的研究方向     

信息物理系统实时任务WCET的研究

信息物理系统（CPS）是最近几年才出现的一个新的交叉领域的研究概念,它被普遍认为是计算机信息处理技术史上的下一次革命,将会改变人与现实物理世界之间的交互方式,具有广泛的应用前景。简要介绍了CPS的概念、一些新的特性。研究了CPS实时性方面的最坏执行时间（WCET）分析的组成部分、获取方法和计算算法,并比较了几种算法的优劣,列举了这一领域一些研究进展,讨论了WCET分析这一领域中存在的问题,给出了将来的研究方向。     

信息物理系统基于空间相关性的数据传输*

提出一种基于节点间空间相关性的数据传输策略SCDF,根据空间相关性,各个节点间感知自身到目的节点的距离,并依此来计算传输概率值。节点传输概率即感知节点把消息传递给目的节点的可能性,它是消息传递时选择下一跳的重要依据。仿真模拟实验表明,与现有的直接传递(DD)算法和Epidemic算法相比,SCDF能以较低的数据传输开销和传输延迟获得较高的数据传输率。     

基于三路脉象同步检测系统的肝硬化脉象识别

中医是极具中国特色、历史悠久的一门学科,脉诊作为中医中最重要的理论,其现代化研究工作受到中外学者的高度重视。三路脉象同步检测系统结合传感器和电机控制技术,实现了寸关尺三路脉搏信号的同步采集,且通过压力调整模拟真实把脉过程进行浮中沉取脉。同时针对三路脉搏信号提出一种新的策略,对正常脉搏和肝硬化脉搏进行识别。该策略基于脉搏波时域参数和支持向量机算法,实验表明其识别准确度较先前工作有很大程度提高,达到90.82%,进一步验证了在病症识别研究中,三路同步脉搏信号较单路脉搏信号包含更多的疾病特征信息。     

随机系统模型参数在线辨识的一种算法及负荷预报

本文提出了一种简化的多变量随机系统状态模型参数在线辨识方法。与最小二乘自适应递推算法比较,不仅需要辨识的参数减少,而且针对一类模型参数缓慢变化的系统,可以通过选择不同的遗忘因子序列来控制参数变化的幅度,解决了电力系统负荷预报中季节模型的老化问题。本方法基于带有随机噪声状态模型的典范型,大大节省了计算机的运算量和存贮容量,适于微处理机的在线应用。     

RECURSIVE IDENTIFICATION OF PHYSICAL PARAMETERS IN A FLEXIBLE ROBOT ARM

Recursive identification of a physically parameterized model of a single link flexible robot arm is considered. The parameters are estimated using a recursive prediction error method applied to a linear continuous time model structure and discrete time data. The algorithm is applied to real data from an industrial robot, and three important parameters are identified using only measurements of the motor angle. The experiments show that the particular parameter that is estimated will have big influence on the algorithm behavior.     

环境监测无线传感器网络节点能源技术

节点能量提供与管理技术是无线传感器网络的关键技术之一。针对环境监测应用对无线传感器网络的特殊要求．提出了节点能源设计的基本原则，在此基础上，对可用的供电电池相关性能进行了比对。研究了适于环境监测的能源补充技术．设计了一套实用的太阳能能源补充系统，与单纯电池供电系统的供电能力进行了比对实验。最后讨论了降低节点能耗的相关技术。     

多变量控制系统控制回路的识别

基于灵敏度系数定义了关系矩阵，根据关系矩阵提出了控制回路的识别方法，介绍了控制回路表和控制回路级．基于控制回路级分析了控制回路的相互影响。     

面向系统辨识的离散系统模型类库

本文分析了系统辨识中常用的几种离散系统模型的结构,这些离散系统模型及其预测器模型在形式上都能表示成线性回归模型,并且一个复杂的模型能由几个简单的模型所构成。根据离散系统模型结构的这些特点,我们用面向对象的程序设计思想,用“类”的概念来实现各种离散系统模型,从而形成离散系统模型类库,并可由此派生出其它更具针对性的模型类。此离散系统模型类库和递推辨识算法类库结合在一起,可方便地构成完整的系统辨识程序。本文将介绍这一离散系统模型类库的层次结构及模型类库在系统辨识中的一些应用,给出两个例子。     

动力车气动性能数值计算

§1.引言 列车是在地面上高速运行的长大物体,不同于汽车,更不同于航天、航空飞行器有其独特的空气动力问题需要研究解决,近年来,随着我国铁路事业的发展,列车的运行速度越来越高,随之出现的与列车空气动力性能有关的问题也越来越多,如空气阻力(当车速达到250～300km/h时,空气阻力占总阻力的75％以上)、列车交会及过隧道产生的空气压力变     

考虑学习效应与物流的单元制造系统优化研究

在考虑员工学习效应与产品物流情况下,研究多技能员工生产多类型产品的单元化制造问题。通过建立0-1非线性规划模型,最小化库存成本、延期交货成本和产品在单元间的物流成本。设计具有二维结构的染色体及相应的遗传算法。以光纤连接器制造系统为例,得出最优的人员分配方案和产品生产路线。数值实验表明:在不同生产规模情形下,考虑产品物流时的运作成本比无物流时显著降低。     

IDENTIFICATION OF AN OPEN SYSTEM BY ITS RESOURCES

The open thermodynamic system has been identified as an imprecise dynamical observer and as a rotator, each one with a heuristic function of behavior. These two identification models have been obtained by isolation of the open system. They have been determined as patterns with interpretation of the internalized plan and of the oscillations in the open system. The imprecise dynamical observer has been constructed by perceiving the internalized plan as a fuzzy controller of the speed of a mobile robot, by structuring the internalized plan as a dynamical observer and interpreting the internalized plan as a heuristic function for the remaining path to a goal. The rotator has been constructed by perceiving the oscillations as movement along a cycle, by structuring the oscillations as an autoregressive model and by interpreting the oscillations as a heuristic function for the remaining energy to a goal.     

一类模糊系统的辨识与稳定性分析

首先证明了一个线性时变系统的稳定性定理.基于此定理和模糊TS模型给出一类模糊系统的辨识和稳定性分析.与原有结果相比,本文提出的设计方法充分运用语言信息并减小了计算时间,有效地克服了现有方法对各个子系统寻找公共正定矩阵的困难及重复进行辨识引起的浪费;取消了一些不必要的假设,因而适用范围更广,操作简便.