带约束条件的模糊离散事件系统监控理论研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sophiayingfeng
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现实世界中普遍存在着离散事件系统,其状态演化由一系列离散事件驱动,且运行过程遵循人为确定的复杂逻辑规则。由于该类系统本质上是一类人造系统,因此带有很多的不确定性。模糊离散事件系统作为对传统离散事件系统的延伸和一般化,通过模糊事件和模糊状态,有效地描述了离散事件系统的模糊不确定性。针对一类带约束条件的模糊离散事件系统,其状态的转换需要满足某些状态约束条件,并且对事件的作用同样可能存在着输入或输出约束条件,论文在定义一种有效模糊状态的基础上,从模糊自动机和模糊逻辑规则两个角度,分别研究了该类系统的建模与监督控制问题,并提出了相应的监控理论,同时针对与监控理论实现密切相关的模糊集合隶属度函数确定问题,给出了一种基于多特征相似性融合的隶属度函数确定方法。论文的主要研究工作可以概括如下:在传统模糊自动机基础上,通过定义表征系统状态转换过程满足约束条件情况的有效模糊状态集合及其评价函数,给出了一种约束模糊自动机建模方法。在此基础上,通过定义模糊事件和模糊事件串可控性,给出了模糊语言可控性相对于交和并运算的性质,以及极大可控模糊子语言和极小可控模糊母语言的定义和运算性质。并从常规监控和约束监控角度.构建了带约束条件模糊离散事件系统的监控理论。通过分析传统规则化描述方法的五层结构,形式化定义了一种动态分层递阶结构。通过将原有逻辑规则描述语言中的普通因子延伸为广义因子,定义了一种兼顾清晰离散事件系统和模糊离散事件系统建模要求的广义逻辑规则描述语言及由其描述的广义分层规则化模型。此外,通过为逻辑规则的匹配执行定义约束度,建立了一种约束广义分层规则化模型。通过将模糊逻辑规则与模糊事件关联,给出了模糊逻辑规则串和模糊语言及其可控性的形式化定义,以及模糊监控器的构建方法。在此基础上,提出了一种融合模糊监控器和模糊控制器的模糊离散事件系统自适应闭环监督控制结构,并针对其中的模糊推理环节、解模糊化环节以及模糊逻辑规则库的动态完善机制,分别给出了具体的实现方法,由此建立了一种新的基于约束广义分层规则化模型的模糊离散事件系统监控理论。在分析和总结了现有模糊集合隶属度函数不足的基础上,定义了模糊集合的代表元素和特征向量以及对象元素到模糊集合的距离,并依据特征元素在特征空间的分布情况,给出了计算论域上对象元素到模糊集合距离的具体方法。通过对距离归一化处理和定义对象元素与模糊集合的相似性,提出了一种基于多特征相似性融合的隶属度函数确定方法。综上所述,论文围绕带约束条件的模糊离散事件系统开展的研究工作和取得的研究成果,不仅满足了该类系统的建模和控制需要,还进一步完善和发展了模糊离散事件系统的理论体系,同时也为相关理论和方法更好地应用于工程实践奠定了基础。
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