最优递阶随机生产计划与控制

研究了敏捷制造车间(AMW)中的最优递阶随机生产计划与控制问题.首先根据实际 需要建立关联方程有延迟的车间生产的随机非线性规划模型,即一种求解动态优化问题的静态 优化模型.为求解方便将其转化成确定非线性规划模型并通过引进约束进一步转化成线性规划 模型.然后,提出分别用卡马卡算法和基于卡马卡算法的关联预测法进行求解,并编制了相应软 件.算例研究表明所提方法是非常有效的.     

基于相序优化的多相位模糊交通控制

针对单交叉路口进行模糊交通控制算法的研究.首先提出一个简化的交叉路口交通流模型,设计一种基于相序优化的模糊控制器,然后以车辆平均延误时间为控制目标,采用模糊控制器和相序优化器联合进行交通控制.前者用来决定改变当前绿灯相位的时刻,后者从相序中根据优先权的大小决定下一个放行相位.仿真研究表明,该模糊控制器能更有效地对单路口进行多相位闭环控制,控制效果令人满意.     

相序优化模糊控制在智能交通中的应用研究

根据平面交叉路口的智能交通信号控制原理,建立了一个交叉路口的交通流量模型,提出一种基于相序优化模糊控制的交通控制方法,以PCU(小客车当量)平均延误时间为控制目标实施控制。仿真结果表明,这种控制方法能使交叉路口的PCU平均延误时间明显减小,取得了较好的控制效果。     

运行控制系统集中式容错控制方法

本文针对运行控制系统,建立了运行优化控制过程的双层结构模型.在此基础上,通过建立相应的自适应故障诊断算法,提出了保证在系统有故障和干扰时仍能渐近优化指标的集中式容错控制方法,利用李雅普诺夫稳定性理论分析了自适应故障诊断算法的构建.已证明:该方法通过调整已优化的设定值来保证在回路控制层出现故障时整个运行控制仍可收敛到其原有的优化控制效果.该方法属于非完备容错控制,仿真结果验证了所提方法的有效性.     

城市交通交叉口故障检测仿真研究

研究城市平面交叉路口的安全评价的问题,由于车流量增加,系统存在随机性,影响故障准确检测.传统的故障检测存在着小样本、大区域、长周期和低信度等缺陷,表现为对小区域地点安全评价的不适应性.同时传统的数据分析方法对于高维非正态,非线性数据分析很难收到很好效果,导致评价可信度低、识别度低等.为了解决以上问题,提出交通冲突技术与投影寻踪分类模型(PPC)的安全评价模型,应用到城市平面交叉口的交通安全评价中,并结合实例进行了应用,得出了昆明市十三个交叉路口的安全级别.经实验证明,改进模型结果合理具有快速、定量分析的优点,避免了权重确定的人为干扰影响故障评价的有效性与时间性问题,为交叉口故障检测优化设计提供了一条新的方法和思路.     

随机鼠疫病模型的核范数子空间辨识

基于连续鼠疫病模型,通过零阶保持器得到相应的离散模型.由于随机扰动的存在,提出相应的随机鼠疫病模型.设计卡尔曼滤波器,估计随机模型的状态变量以及降低噪声影响.采用核范数最小化方法代替奇异值分解,得到输入输出投影矩阵的低秩矩阵逼近.通过交替方向乘子法求解此优化问题,得到输出变量的最优解.根据世界卫生组织的非洲人类鼠疫病数据,利用本文提出的方法得到随机鼠疫病模型.仿真研究表明提出方法的有效性和精确性.     

基于多模型自适应的飞行控制系统重构与优化

对飞行器执行机构受损或失效情况下其飞行控制规律重构的问题,提出一种基于线性二次最优控制理论的多模型自适应控制重构技术方案。利用线性二次调节器获得参考模型,基于故障诊断与检测技术,运用Lyapunov稳定性理论,确保闭环控制系统的严格正实性和全局渐进稳定性。根据飞行器的动力学控制规律,进行故障辨识和模型切换,实现故障状态下飞行控制规律的重构与优化设计。针对典型故障情况进行飞行器控制重构仿真验证,结果表明系统能够在舵面部分失效下完成控制重构,保证有效飞行器运行控制。     

单交叉路口交通灯实时配时算法的研究

研究了城市道路交通信号实时控制系统的问题,重点论述了单交叉路口交通信号灯控制(点控制)模型的实时配时算法.根据城市交通流分布规律,设计出流量序列生成算法来模拟实时交通流;通过建立信号灯动态模型从而获得最佳周期长度和有效绿灯时间,然后采用模糊控制算法对信号灯配时方案进行实时的动态优化调整,并建立基于排队的车辆延误模型来对模糊控制算法进行评价.计算机模拟仿真的结果表明所设计实时配时方案比定时配时方案有显著的改善.     

复杂工业过程运行的混合智能优化控制方法

工业过程运行的优化控制的目标是将反应产品在加工过程中的质量、效率、消耗的工艺指标控制在目标值范围内. 由于复杂工业过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出之间的动态特性具有强非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化而变化的综合复杂性,因此, 难以采用已有优化控制方法, 运行控制只能采用人工设定的控制方式. 由于人工控制不能及时准确地随运行工况调整设定值, 难以将工艺指标控制在目标值范围内, 甚至造成故障工况.本文提出了根据运行工况实时调整控制回路设定值, 通过控制系统跟踪调整后的设定值, 将工艺指标控制在目标值范围内的过程优化运行的混合智能控制方法. 该方法由控制回路预设定模型、前馈补偿与反馈补偿器、工艺指标预报模型、故障工况诊断和容错控制器组成. 在某选矿厂22台竖炉组成的焙烧过程的应用案例, 证明了所提出方法的有效性.     

山地环境输电线路故障分类及巡检措施分析

针对输电线路在山地环境运行过程中,由环境因素、气象条件和线路负荷等引起的故障,进而影响输电线路和电网稳定运行的问题.本文首先收集了历史运维数据,分析了引发输电线路故障的各种因素,选取特征参数并将其归一化,然后通过优化参数完成训练学习,最后建立了支持向量机故障分类模型.结果表明,该模型能够准确地对输电线路各种故障进行分类...     

单点交通信号控制系统的优化设计

针对城市固定相序的单路口多相位交通信号进行控制,本文设计了基于车流量预测的动态调整相位最大绿灯时间的模糊控制系统。综合考虑当前相位、后续相位的交通需求度,以此决定绿灯时间分配。通过模拟交通指挥者实际进行交通控制,实时根据各相位车辆的多少进行信号的智能控制。采用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化调整,使隶属函数的选取更为合理,随交通状况的改变自适应地调整。仿真结果表明,该方法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间,明显优于传统控制方法,并且能更有效地处理随机性较大、不确定性较强的交通流。     

混合Petri网交叉口信号灯建模的模糊优化

城市车流量急剧增加和道路通行能力之间的矛盾日益激化,交通拥堵已成为亟待解决的社会问题。道路交叉口信号灯优化控制是解决该问题的有效方法。基于城市道路交通系统随机性强、离散性连续性混杂、难以用数学模型精确建模等特点,提出了一种用连续Petri网建立道路交通流模型,用离散Petri网对道路交叉口信号灯进行控制的方案。根据车流量的动态变化,采用模糊控制对交叉口绿灯时间进行自适应优化。仿真结果表明,该方案能提高交叉口通行能力,减少车辆延误,优于传统的控制方法。     

应用进化策略的城域交叉路口分级模糊控制

提出一种面向城域单交叉路口的自适应分级模糊控制系统，采用进化策略对分级模糊控制器的模糊隶属度函数进行离线优化调整．该控制系统不仅具有分级模糊控制的优点，同时能使模糊隶属度函数根据不同的交通情况自适应地变化，从而改善控制效果．对一个具有直行和左转车流运动的四向交叉路口进行的仿真表明了该方法能比定时控制和隶属度函数固定的分级模糊控制取得更好的控制效果．     

基于层级控制的宏观基本图交通信号控制模型

针对城市交通子区内部与边界交叉口的协调控制问题,提出基于分层多粒度与宏观基本图的交通信号控制模型HDMF.首先利用城市交通系统的分层多粒度特性与粗糙集理论描述交通要素的实时状态;然后结合基于背压算法的分布式交叉信号控制和交通元素的动态特性,计算交叉口相位压力并对相位进行决策;最后使用宏观基本图(MFD)实现区域驶出总流...     

基于劲松东口的信号灯模糊控制策略

随着城市化进程的加快,车辆的激增,城市道路交叉口变得越来越拥挤,已成为道路交通的瓶颈.用模糊控制方法对单路口交通信号进行控制,综合考虑当前相、后继相的车辆排队长度,以此决定绿灯时间分配.该控制策略通过模拟交通指挥者实际进行交通控制的特点,使控制系统能够实时根据各相位车辆的多少进行信号的智能控制.将此方案应用于劲松东口交叉口作为研究背景,仿真结果表明,采用模糊控制方法结果令人满意,效果优于现行的定时控制.该模糊控制方案能更有效地处理随机性较大、不确定性较强的交通流.     

Optimal traffic control synthesis for an isolated intersection

A continuous dynamical model of a simplified controlled isolated intersection is derived in order to find and analyze an optimal control policy to minimize total delay. An analytical solution of the optimal control problem with constrained signal light control is presented. The optimal synthesis is found for the four principal control constraint cases. Previous results from the 1960s and 70s are discussed.     

无信号交叉口车辆调度方法研究

随着车辆数量的快速增加,交通拥堵问题变得日益严重.如何引导车辆安全高效地通过交叉路口已经受到了学界的广泛关注.已有的控制方法主要是在线优化信号灯的相位配比.然而相位之间的频繁切换会导致信号周期中黄灯时间占比的增加,进而降低交叉口的车辆放行能力.本文提出了一种基于车路协同的无信号交叉口资源调度模型,该模型将交叉口划分为互不相交的物理空间路权资源,并描述了各个路权资源之间的相互协同关系,进而将无信号交叉口交通控制问题转换为有限资源调度问题.在此基础上,构建最大化交叉口通行效率的目标函数,并求解车辆的最优通行序列.实验结果表明:较传统有信号交叉口控制方法,无信号控制方法有效减少了车辆的排队长度,提高了交叉口的车辆吞吐能力.     

Optimization of the finite production rate model with scrap,rework and stochastic machine breakdown

This study employs mathematical modeling along with a recursive searching algorithm to determine the optimal run time for an imperfect finite production rate model with scrap, rework, and stochastic machine breakdown. In real-life manufacturing systems, generation of defective items and machine breakdown are inevitable. The objective of this paper is to address these issues and to be able to derive the optimal production run time. It is assumed that the proposed manufacturing system produces defective items randomly, a portion of them is considered to be scrap, and the other portion can be repaired through rework. Further, the proposed system is subject to random breakdown and when it occurs, the abort/resume (AR) policy is adopted. Under such an inventory control policy, the production of the interrupted lot will be resumed immediately when machine is fixed and restored. Mathematical modeling along with a recursive searching algorithm is used for deriving the replenishment policy for such a realistic production system.     

基于主从粒子群的模糊小波神经网络交通控制

城市交通智能控制是ITS的重要组成部分,交叉口是决定道路通行顺畅的制的基础.为提高路口的通行能力,提出了主从结构的粒子群算法优化模糊小波神经网络参数,并将其应用于交通信号的控制.算法中,主级粒子进行全局搜索,从级粒子以主级粒子找到的最优解为中心进行局部搜索.仿真结果表明该算法能够有效减少交叉口车辆平均延误时间,提高道路通行能力.     

A dynamic signal coordination control method for urban arterial roads and its application

We propose a novel dynamic traffic signal coordination method that takes account of the special traffic flow characteristics of urban arterial roads. The core of this method includes a control area division module and a signal coordination control module. Firstly, we analyze and model the influences of segment distance, traffic flow density, and signal cycle time on the correlation degree between two neighboring intersections. Then, we propose a fuzzy computing method to estimate the correlation degree based on a hierarchical structure and a method to divide the control area of urban arterial roads into subareas based on correlation degrees. Subarea coordination control arithmetic is used to calculate the public cycle time of the control subarea, up-run offset and down-run offset of the section, and the split of each intersection. An application of the method in Shaoxing City, Zhejiang Province, China shows that the method can reduce the average travel time and the average stop rate effectively.