东北大学-复杂工业过程的智能控制与优化(共13页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台学术方向建设项目指南（第一批）学术方向 复杂工业过程的智能控制与优化责任教授： 杨光红流程工业综合自动化科技创新平台二六 年 五 月 二十八日一、研究方向支持的主要领域复杂工业过程的智能控制与优化方向将开展复杂系统的多目标优化理论与方法研究，容错控制方法研究以提高容错能力和可靠性，考虑在网络化环境下智能控制与优化的新挑战；以及复杂工业过程控制系统中各层次的智能控制与特殊问题研究。主要支持以下研究主题：1）容错控制系统的多目标优化设计方法及应用；2）基于模糊模型的非线性鲁棒与智能控制；3）广义系统的鲁棒控制：不确定性广义系统的

2、鲁棒控制理论、以受限机器人系统、电力系统、经济系统、生物系统为背景的控制器设计方法和仿真。4）切换系统的鲁棒控制、多目标优化设计方法及应用；5）运动目标视觉跟踪技术；6）巡诊查房机器人技术及原型样机；7）网络控制系统：通信网络系统、基于无线传感器网等的控制方法、控制系统优化设计及复杂互联系统协调控制方法。二、研究方向建设的总体目标本学术方向建设的总体目标是：取得一批原创性强的研究成果，部分成果有重大突破并达到国际领先水平，推动复杂工业过程的智能控制与优化理论的进一步发展，以提高我国在相关学科的整体研究水平。具体指标：1）在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表60篇以上论文，其中SCI等检索收

3、录论文30篇，包括在本领域著名国际杂志发表论文15篇；2）争取申请成功4项国家自然科学基金，2项省部、市自然科学基金项目；3）培养博士生和硕士生50名（毕业25名以上）。三、建议课题课题1：容错控制系统的多目标优化设计1.1 研究目的与意义在许多实际工程系统(诸如飞行器控制系统、电力控制系统、网络控制系统等)设计过程中，为了降低由于系统出现故障而带来的损失，通常要求所设计的系统具有可靠性，即所设计的系统要有容错功能。容错控制控制系统是指所设计的控制器不但能对系统正常运行时提供理想的性能保证，而且在执行器、传感器或元部件发生故障时，仍能使闭环系统是稳定的并具有可接受的特性。容错控制方法主要分为：

4、主动容错控制与被动容错控制。主动容错控制是指在故障发生后需要重新调整控制器的参数，也可能需要改变控制器的结构以取得可靠性的目的。主要分成三大类：1)控制律重新调度；2)控制器重构设计；3)模型跟随重组控制。其中控制律重新调度与控制器重构设计方法是以有效的故障检测与诊断为基础的，而这对许多实际工程系统而言是非常困难的。第三类方法，模型跟随重组控制可以避免这一困难，其基本原理是采用模型参考自适应控制的思想，使得被控制过程的输出始终自适应地跟踪参考模型的输出。但这类方法的缺点是很难优化闭环系统的性能。被动容错控制方法是指设计一个或多个固定参数的控制器去达到容错目的，其优点是闭环系统的性能可以得到优化

5、，但一般在系统发生故障后，与系统正常运行时相比，被动容错控制系统的性能会有所下降，甚至无法满足实际的需要。在不使用故障检测与诊断技术的前提下，如何结合被动容错控制方法、模型跟随重组控制方法以及鲁棒自适应控制技术，研究能充分优化闭环系统在不同运行模式下性能的容错控制方法，无疑是非常重要的。本项目将对这一问题进行深入研究，其结果无论对容错控制理论本身的发展，还是对工程控制系统的应用都具有相当重要的意义。本项目的研究将对上述容错控制问题，给出有效的容错控制系统多目标优化设计方法，并使得所取得的成果能够应用于实际工程系统。提出一套能有效计算的数值方法,在理论上能够证明所提出的设计方法能取得比只用被动容

6、错控制方法要好的性能保证;并能通过系统实时仿真来加以验证。预期目标：1）在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表30篇以上论文，其中SCI等检索收录论文15篇，包括在本领域著名国际杂志发表论文10篇;2）争取申请成功1项国家自然科学基金；3）培养博士生和硕士生20名（毕业10名以上）。1.2 主要研究内容本项目的主要研究内容包括：1) 针对执行器与传感器故障的情况，研究容错控制系统的优化设计方法。2) 针对系统含有参数不确定性的情况，研究鲁棒容错控制系统的优化设计方法。3) 将综合所发展的容错控制器设计方法，能够应用于容错飞行控制系统(诸如F-16模型)的设计，并进行实时仿真研究。1.3 研究

7、期限：2005年1月1日至2007年12月31日1.4 拟支持经费：50万元课题2：基于高性能模糊模型的非线性鲁棒控制器的研究2.1研究目的与意义本课题的研究目的是以复杂工业过程的建模与控制问题为背景，以模糊集和非线性系统为主要理论，提出一种高性能的模糊建模方法和模糊控制方法，使研究成果达到国际前沿水平，最终形成高控制精度和强鲁棒稳定的控制方法，并力争形成产品。目前用于模糊控制系统建造的模糊模型结构主要有两类：模糊关系模型和T-S模糊模型。Cao于1997年提出的动态模糊模型本质上也可以看作T-S模糊模型。深入研究上述两种模型会发现如下三个缺陷：(1)辨识上述模型时, 必须辨识模糊模型的前提结

8、构。现有的方法计算烦琐、费时，且难以保证得到全局最优的结构；(2)当基于上述两种模糊模型设计控制器时，通常是对每个模糊子空间的局部模型分别设计控制器，要求所设计的模糊控制规则的模糊前提描述与模型的前提描述完全相同。但是这将给系统的稳定性、鲁棒性设计和分析带来很大的困难。(3)上面两类模糊模型还具有共同局限性：其模糊性或不确定性均来自于模糊产生式规则的前提和结论部分的语言描述。可事实上，操作人员在表达和处理知识和操作经验的过程中，对诸条模糊产生式规则的置信程度（或重要程度）也具有模糊性。只有稳定的控制系统在工程实际中才有意义，模糊控制系统也不例外。由于模糊模型是本质非线性时变模型，因此控制系统的

9、稳定性、鲁棒性设计极为困难，难以提出有效的通用方法。T-S模型因其结构的局部为线性模型，有关稳定性的分析较为完善。以T. Tanaka为代表的学者曾提出了当控制器的前提与模糊模型的前提完全相同时（不允许有任何偏离）的控制系统稳定性设计方法，得到的是在Lyapunov意义下解矩阵Ricatti方程的方法，要求存在公共的正定阵P。很明显对于实际的多变量模糊系统寻找正定阵P是很困难的，有时是无解的。实质上，此类方法最多只分析了该模糊模型的结论存在未建模偏差时，模糊控制器的鲁棒稳定性设计问题。但实际上模糊模型的前提部分也存在着未建模偏差，所以前述假设通常难以成立。因此，这种方法存在着局限性，对于复杂工

10、业过程对象，闭环控制系统的稳定性难以保证。因此，研究高性能的模糊模型结构、建模方法以及相应的模糊自适应控制器设计方法是十分重要的。这项研究将推动模糊自适应控制理论和非线性控制理论的深入发展，同时也可以进一步形成具有自主知识产权的高科技产品，解决工业生产过程中非线性系统控制的许多老大难问题，取得可观的经济效益和社会效益，促进我国工业自动化产品的深入发展。预期目标：1）在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表20篇以上论文，其中SCI等三大检索收录论文10篇；2）争取申请成功2项国家、省部、市自然科学基金；3）培养博士生和硕士生25名（毕业10名以上），培养在职攻读博士学位和博士后的青年教师5名以

11、上。2.2 主要研究内容1）针对数学模型未知的一类多干扰多变量时变非线性复杂对象，构筑一种先进的多维动态模糊模型改进的模糊双曲正切模型；2）综合采用粗糙集理论和模糊聚类分析方法辨识其模型，建立反馈控制器。3）研究小波变换的改进算法，并据此形成新型频域前馈控制方案，解决大时滞和持续的不确定性扰动这两个难点问题；最终形成高控制精度和强鲁棒稳定的控制方法。2.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日2.4 拟支持经费：10万元课题3：广义系统的鲁棒控制理论与应用3.1、研究目的与意义广义系统又称为微分代数系统，历经近30年的研究，取得了许多理论成果，并在航空、航天、机器人、电力系统、

12、电子网络、化工、生物和经济等领域得到了一定的应用。目前，广义系统的研究仍然是国内外控制界研究的一个热门领域。广义系统用微分方程和代数方程来表示，描述了一类更为广泛的实际系统模型。尤其是，广义系统具有正常系统所不具有的脉冲行为，致使有关研究变得复杂而结果富于新颖性。因此，对于广义系统的研究，具有重要的学术价值和广泛的实际应用背景。对于广义系统的研究，一些学者考虑导数反馈作用下的广义系统极点配置、脉冲消除和正常化等问题。在这些工作中，导数项系数矩阵是变化的。特别是系统动态阶的变化，往往引起系统极点在无穷区间上变化，造成系统稳定性的改变，或者产生新的脉冲行为。另外，Taniguchi 等人通过实际问

13、题建模，提出了广义T-S模糊系统模型。这个模型在一定前件变量条件下，是一类导数项系数矩阵为时变的广义系统。可见，无论是理论上，还是应用上，广义系统中都存在着导数项系数矩阵变化的情况。同时，导数反馈在广义系统控制中是重要的，也是必不可少的。有关导数反馈作用下的广义系统结构性质分析与相关控制问题的研究，需要进一步地开展工作，来细致地描述和刻画这类系统的形态和性能。本项目研究广义系统的分析与控制的新方法，发展导数项系数矩阵具有不确定性的广义系统的鲁棒控制理论，以及混沌控制理论；以受限机器人系统、电力系统、经济系统、生物系统为应用背景，提出相关的控制器设计方法和仿真程。预期目标：1）在国内外主要学术刊

14、物和重要国际会议上发表30篇以上论文，其中SCI检索收录论文10篇。2）争取申请成功2项国家、省部、市自然科学基金；3）培养博士生和硕士生25名（毕业10名以上），培养在职攻读博士学位和博士后的青年教师5名以上。3.2 主要研究内容1）研究在导数反馈作用下，受控广义系统的性质和性能。细致地刻画系统动态阶的变化和脉冲行为，以及对初始状态的敏感性，分岔、失稳和混沌现象；产生跳跃输入时，系统响应的间断形态；2）探讨导数项系数矩阵具有不确定性时，广义系统结构性质的鲁棒性和混沌想象，以及相关的控制问题，包括鲁棒控制、带有性能指标的优化控制（如H 控制），保成本控制和混沌控制等；3）借助于矩阵不等式方法，

15、以及Matlab软件，求解出对应的控制器，并给出控制器的设计和仿真程序；4）以控制仿真及受限机器人系统、电力系统和生物系统中的实际为背景的应用研究。3.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日3.4 拟支持经费：10万元课题4：切换系统的分析与鲁棒控制4.1 研究目的与意义：切换系统（Switched Systems）是一类重要的混杂系统。十几年来，切换系统的研究颇受重视。切换系统有着十分广泛的实际背景,很多实际系统如机器人控制系统、电力系统、交通管理系统、工业控制系统等都不可以简单地用单一的连续模型或离散模型来描述，但却可以用切换系统来描述其动态行为。切换系统作为混杂系统的一

16、类特殊和简化模型，它的研究结果可为混杂系统的分析和设计提供理论、方法上的借鉴和启示。目前关于切换系统研究最集中的问题是稳定性问题，包括三类基本问题：a)任意切换下的稳定性，b)判断某类切换下的稳定性，c)设计切换使系统稳定。其中第三个问题远没有解决，尚无一般方法。单 Lyapunov 函数方法和多Lyapunov 函数方法似为有效的工具。但单 Lyapunov 函数通常不易找出，而多 Lyapunov 函数方法对各子系统的 Lyapunov-like 函数在切换序列上有十分严格的限制。寻求易于计算和检验的稳定性条件仍然是热点问题之一。另外， 如何设计连续控制器和离散切换信号来镇定系统是一个具有

17、挑战性的亟待解决的问题，但目前的研究结果十分之少。鲁棒性是控制系统的十分重要的品性。但切换系统的鲁棒性方面的结果还相当少，并且主要集中在特殊类型的输出反馈上。对于连续动态和切换信号同时带有不确定性的情况，极少有研究结果报道。本项目系统研究切换系统的分析与鲁棒控制问题。通过分析连续动态与离散动态相互作用机理，揭示切换系统内部的运动规律，寻求易于计算和检验的稳定性条件和设计方法。根据不确定性进入系统的不同方式，包括连续动态和切换信号同时带有不确定性的情况, 研究连续控制器和切换信号的设计方法。本项目的完成将为切换系统的分析与设计提供理论分析结果和方法。研究结果可望应用于机器人控制系统，交通运输管理

18、与控制等许多实际系统。预期目标：1）在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表15篇以上论文，其中SCI检索收录论文5篇。2）争取申请成功一项国家自然科学基金；3）培养博士毕业生5名以上。4.2 主要研究内容：本项目研究切换系统的鲁棒控制问题。为切换系统的分析与设计提供理论分析结果和方法。研究内容包括：1) 切换系统的鲁棒镇定条件和连续控制器与切换规则的设计方法;2) 切换信号通道具有不确定性和干扰情况下的鲁棒稳定性分析;3) 利用控制器切换技术处理复杂非线性系统的鲁棒控制问题。4.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日4.4拟支持经费：5万元课题5：基于粒子滤波的运动目标视觉

19、跟踪技术研究5.1 研究目的与意义人类的视觉系统是获取外界信息的最主要途径，而目标跟踪把图像处理、自动控制、信息科学等有机的结合起来，成为计算机视觉和模式识别领域中的一个重要课题。目标跟踪可以广泛地应用于军事目标识别与跟踪系统、武器制导系统、公路交通智能监测系统、重要场所的视频监控、智能汽车的自动驾驶、机器人导航等领域。目标运动的随机性和复杂性，例如目标的形变、运动速度和姿态变化、目标颜色与背景颜色相似度、背景的稳定程度等，这些都会给目标跟踪带来困难，其理论和技术研究极具挑战性，目前仍存在许多问题和难点尚未解决。粒子滤波通过非参数化的蒙特卡罗模拟方法来实现递推贝叶斯滤波，适用于任何能用状态空间

20、模型表示的非线性系统，以及传统的卡尔曼滤波无法表示的非线性系统，精度可以逼近最优估计。粒子滤波方法使用灵活，容易实现，具有并行结构，实用性强。将粒子滤波理论应用于目标的视觉跟踪领域可以提高跟踪精度和复杂场景下跟踪的精度。因此，研究基于粒子滤波的运动目标跟踪不仅具有重要的理论意义，而且具有很高的应用价值。本项目的研究将提供运动目标跟踪的有效算法,保证视频跟踪实验系统的可用性、可靠性、可维护性。预期目标1) 在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表4篇以上论文;2) 争取申请成功1项辽宁省自然科学基金;3) 培养硕士生2名，博士后一名。5.2 主要研究内容1) 研究粒子滤波理论在视频领域中的应用，

21、探讨粒子滤波方法中各个步骤在视频跟踪过程中所表示的具体意义;跟踪国内外目标跟踪技术和粒子滤波理论的发展动态，结合运动目标视觉跟踪系统的特点和要求，设计改进的粒子滤波器。2) 将传统的跟踪方法(如模版跟踪、轮廓跟踪）与粒子滤波器结合，提高算法的跟踪精度和鲁棒性。将gabor小波特征、mean-shift、颜色模型等先进跟踪方法与粒子滤波器结合解决目标旋转、尺度、仿射变形、遮挡等恶劣条件下的运动目标跟踪稳定性问题。3) 建立基于粒子滤波的运动目标视频跟踪框架，构建视频跟踪实验系统。5.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日5.4 拟支持经费：5万元课题6：远距巡诊查房机器人关键技

22、术的研究6.1 研究目的与意义远距巡诊查房机器人是一种可以应用在医院内部，辅助医务人员完成一些基本的医疗任务的具有智能的机械电子装置，是综合信息技术、电子技术、机械技术、控制技术、以及通讯技术为一体的高科技产物。它的研制和开发对社会发展和科学研究进步都有着深刻的意义。进入21世纪，中国社会仍面临着严重的人口压力，而计划生育政策的实施也使得人口结构向着少子化、老龄化的趋势迅速演变。如何应对人口结构急剧变化及缓解人口膨胀，成为了摆在社会学家，心理学家，科技工作者面前一道急需解决的难题。将有限的人力从简单重复的工作当中解放出来，让机器人来辅助医务人员完成这些作业，如医院内的日常巡诊和查房、食品、药品

23、以及医疗器械的运送。医用服务型智能机器人的研制和开发将有效地改善人民的生活质量，减轻社会负担，促进社会的稳定和繁荣。远距巡诊查房机器人项目要研制的是一种集信息技术、电子技术、机械技术、控制技术以及通讯技术等为一体的能够最大限度模仿人类智能，辅助医务人员完成繁重、机械的工作任务的机械电子装置。它需要有合理的控制结构、灵敏的传感器信号采集、高速有效的远程通讯控制、及时准确的微处理器控制、最优的决策规划等。因此，远距巡诊查房机器人的研制是一个前沿性、多学科交叉的研究课题。本课题的研究将会促进相关技术的发展及集成，同时也是对相关领域研究结果的实用化探索。如机器人定位与导航研究领域的相关成果，图像处理领

24、域相关研究成果，模式识别领域的相关研究成果、远程通讯研究领域的相关成果以及智能控制领域的相关研究成果等。综上所述，远距巡诊查房机器人课题的研究对于带动相关行业发展，对于相关领域科研成果的实用化问题等都有着重要的意义，值得研究与开发。鉴于远距巡诊查房机器人系统集成了自主式机器人研究领域很多关键技术，研制一款远距巡诊查房机器人的原型机可以为开发适用于其他场合的自主式机器人打下坚实的基础，并可为其它领域自主式机器人的研究提供许多宝贵经验。预期目标：1) 突破远距巡诊查房机器人几项关键技术，研制一种能够完全自主导航并能通过远程通讯进行高级人机交互的巡诊查房机器人原型样机，并通过技术鉴定，填补国内空白，

25、为巡诊查房机器人的实用化与产业化奠定基础;2) 在高水平的国内外刊物和会议上发表5篇以上论文;3) 结合本课题培养本领域博士、硕士和高层次人才5名，在学术上产生良好的影响。4) 结合研究成果，申请1-2项发明专利。6.2 主要研究内容1) 多传感器信息融合;2) 自定位与路径规划;3) 动态随机避障;4) 人脸面部表情识别;5) 基于Internet的远距实时通讯。6.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日6.4 拟支持经费：5万元课题7：通信网络系统的拥塞控制问题7.1 研究目的与意义网络控制问题的研究正日益成为国内外学者普遍重视和研究的领域。网络控制包含两大问题：一是控制

26、的网络，一是网络的控制。前者是网络化控制问题，受到人们的普遍关注。这类研究所处理的对象是系统，而网络则是控制通道，通过网络将控制施加到系统中。着重点在于如何分析由网络引起的信号滞后和如何设计网络化控制器。而后者是关于网络本身这一系统的控制问题，尚未得到更大的重视和研究。现代通信网络是一种大规模复杂系统。它具有相当广泛的通信量种类，服务于多用户，而且呈现各种结构。网络中的拥塞控制问题已成为重要的研究方向，而控制理论中的思想和方法正适合于此类问题。将控制理论中的一些理论和方法应用到通信网络系统的研究领域中，是信息科学的一个新方向。研究目标在于如何将控制理论中得到理论研究成果与现代通信网络系统的研究

27、有机地结合起来，进行现代通信网络系统中拥塞控制问题的研究。一方面，将通过控制通信网络的价格，即以系统和用户的最大盈余为目标函数，建立随机网络系统的激励价格管理策略，利用激励价控策略的调整、引导和激励作用，使网络系统稳定在平衡点处，来避免拥塞的产生。另一方面将通过控制TCP/IP网络和ATM网络的流量来避免拥塞的产生。以期扩展控制理论的应用领域，为现代通信网络系统的管理和控制研究提供一条新的途径。预期目标1) 在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表5篇以上论文，其中SCI检索收录论文1篇;2) 培养博士毕业生3名以上。7.2 主要研究内容1) 随机网络系统的激励价格管理及控制策略的研究;2)

28、针对一类网络系统盈余函数的数学模型分析,研究网络服务质量可升级的连接管理策略； 3) 基于TCP/IP网络和ATM网络的流量控制策略。7.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日7.4 拟支持经费：1.5万元课题8：信息不完全系统的控制与优化8.1 研究目的与意义在现实世界中,大多数信息是非精确的、非完全的,即不完全信息或不确定信息. 这样,人类就不可避免地要遇到许多不确定性信息并必须处理它. 因此,不确定性信息处理的数学模型及方法已成为当今的研究热点。在网络系统不断发展的今天，由于供电网络，供水网络、供气（油）网络以及通讯网络大范围区域化，出现了许多不完全信息问题。如：网络咨

29、询服务系统中根据客户的不完全信息确定服务的范围，内容；不完全信息的故障定位问题。在网络中，由于往往采用数字式继电器保护及远动装置，不完全信息故障定位系统的任务是根据从分布在网络中的有限的数字保护所获得的信息，并根据已知的故障开关状态及运行参数，判断出故障点的位置。军事领域中的信息对抗，装备研制，战略部署等各类军事博弈问题都属于信息不完全问题，对应的系统为信息不完全系统。随着研究的深入，人们发现信息不完全系统控制与优化问题，有着更为广泛的实际应用背景，特别是在各类复杂大系统中更为突出，在许多前沿学科的研究中得到了广泛的应用。神经网络模型是描述和处理复杂系统的有力工具，但目前利用神经网络模型对信息

30、不完全系统的描述，处理的研究尚未见到。神经网络与自适应控制、模糊技术相结合的研究，已成为智能控制的一个重要分支。本课题拟将神经网络与模糊控制、自适应控制思想相融合研究信息不完全系统的控制和优化问题具有理论与实际意义。预期目标:1) 在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表5篇以上论文，其中SCI检索收录论文1篇;2) 培养博士毕业生3名以上。8.2 主要研究内容1) 利用神经网络模型对信息不完全系统的描述与辨识方法研究;2) 利用神经网络模型对信息不完全系统的控制与优化研究：3) 通常意义下的信息不完全系统（对策系统）的自适应控制和鲁棒控制;4) 信息不完全系统控制、优化理论在实际中的应用。8

31、.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日8.4 拟支持经费：1.5万元课题9: 基于无线传感器网的多移动载体的分布式控制9.1 研究目的与意义随着在微机电系统技术、无线通信和数字电子技术的日益成熟，具有感知、计算和通信能力的微型传感器已经出现。由于“普适计算”（pervasive computing）思想的出现促使计算、通信和传感器等三项技术相结合，产生了无线传感器网络（wireless sensor network, WSN）。该网络能适用于环境恶劣或人们无法到达的区域，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而

32、准确的信息，传送到需要这些信息的用户。因此，它在军事、医疗、空间探测、环境监测、抢险救灾、安全生产监控等领域都有广泛应用。目前又出现了许多新的学科方向和实际应用。其中，基于无线传感器网的多移动载体的分布式控制、自组织移动网络、多载体自主控制，容错控制等，就是它重要代表。总体来说，国内外对无线传感器网络的分布式控制和容错控制以及移动自组织网络的研究尚处于发展阶段，还有许多的问题需要深入的研究和解决。本项目研究基于无线传感器网络信息的多移动载体的分布式控制问题，为系统的任务规划与控制提供方法和策略。具体目标为：（1）给出不同自组织网络模式切换对多移动载体任务规划的控制效率优化及切换条件；（2）给出

33、多移动载体任务规划与控制规则的设计方法；（3）部分无线传感器网络节点及移动载体失效的容错控制方法。预期目标:1) 在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表5篇以上论文，其中SCI检索收录论文1篇;2) 培养硕士毕业生3名以上。9.2 主要研究内容1）基于无线传感器网络的多移动载体的协同控制与任务规划问题;2）不同移动自组织网络对多移动载体的控制效率影响比较;3）多移动载体任务规划的容错控制问题。9.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日9.4 拟支持经费：1万元子课题10：复杂互联系统协调控制及优化的研究10.1 研究目的与意义在自然界、控制工程和社会领域，广泛存在着各种形式

34、的复杂互联系统。按照系统科学的观点，对于由多个子系统按照某种联结作用结合而成的系统，其子系统之间的联系及信息传递是维系整个系统存在、发展和演化的根本。通过子系统之间的联系和信息互递来达到整个系统的基本控制目标，进而实现优化，这正是系统论的初衷和精髓所在。然而，由于人们对子系统的互联作用的机理还不甚清楚，以及求解工具的限制，长期以来互联系统的分析和设计问题还远未彻底解决，其中包括一些最基本的问题。这与工程技术、生产实践对等领域对复杂互联系统设计的要求形成了鲜明的对照。我们提出的协调控制以网络控制、分布式控制等为背景，立足于控制论，结合并借鉴系统论和信息论的相关研究成果，不仅具有重要的理论价值和广

35、泛的应用领域，更具有深远的方法论义。 由于互联系统分析与设计的复杂性，学者们试图从不同的侧面、利用不同的工具进行研究，并取得了很多进展，针对具体的系统形式提出了一些较为有效的设计方法。但即在系统分析方面仍有一些基本问题没能解决，如静态分散反馈镇定的等价条件。研究目标包括：给出通过协调控制实现或改善系统性能的条件；通过建立子系统之间的（部分或全部）联系来实现整体的控制目标；通过改造子系统之间固有的（部分或全部）联系来实现整体的控制目标。成果以论文的形式提出和验收，在国内外主要学术刊物和重要国际会议上发表5篇以上论文，其中SCI检索收录论文1篇。培养硕士毕业生3名以上。争取获得国家自然科学基金立项资助。10.2 主要研究内容1) 协调性分析，即研究通过协调控制实现或改善系统性能的条件；2) 通过建立子系统之间的（部分或全部）联系来实现整体的控制目标；3) 通过改造子系统之间固有的（部分或全部）联系来实现整体的控制目标；4) 与其它先进控制理念的有机融合。10.3 研究期限：2005年1月1日至2007年12月31日10.4 拟支持经费：1万元专心-专注-专业