物联网环境下基于物物感知驱动的协同控制研究

网络环境下多个体协同控制是近年来国内外研究热点之一。而近年来，随着物联网的兴起与发展，也为协同控制研究提供了一个更好的平台。然而到目前为止，物联网的研究还处于起步阶段，尤其是对其网络环境下的协同控制问题的研究很少有工作涉及。考虑到物联网协同控制研究的理论意义和应用价值以及其研究的前瞻性，本项目提出开展物联网环境下基于物物感知驱动的协同控制研究。通过研究物联网在物质、信息、能量三个层次的映射关系，对物联网进行建模。在此基础上考虑物联网多源混杂异构特性，研究物联网环境下的信息交互机制，并基于海量异构信息融合的研究，提出解决物联网海量异构信息交互和感知问题的方法。通过感知信息定制和调度任务的策略，实现感知驱动，并在研究物联网随机特性的基础上，设计基于对环境及其他节点故障和突变等预测的具有补偿型的控制与滤波器。最终提出物联网环境下基于感知驱动的自适应协同控制策略。

本项目研究了物联网的各种网络特性及其对网络系统性能的影响，围绕关键影响因素，建立物联网环境下系统的动力学模型，并提出真实物理对象在物联网中的数据模型及其在信息流形式下的描述方式。针对物联网中存在混杂异构网络下的信息交互，研究网络体系中各层协议参数间的关系，给出可行的编码和通信方式。在此基础上，根据物质、信息、能量三个层次的映射关系，研究网络系统运动规律、控制设计和稳定性问题，并提出相关判据。通过仿真实验验证理论成果的有效性。到目前为止，发表47篇学术论文，其中43篇被SCI检索收录，包括IEEE会刊8篇。另外，于2013年获得上海市科技进步2等奖一项。取得的主要研究进展包括：.(1) 多协议、多通道的异构物联网络数据采集、传输特性与分析问题.(2) 多通道传感器和执行器同时存在随机故障时，基于网络的多变量T-S模糊系统的镇定问题.(3) 有限传输通道环境下的多变量网络控制系统的控制问题.(4) 多通道事件触发机制下多智能体系统的一致性问题.(5) 基于随机系统理论的多变量离散网络控制系统的建模与控制设计方法.(6) 基于事件触发机制的多变量网络化控制系统的分析与综合方法.(7) 针对通信资源受限的网络化大规模控制系统，基于分散控制策略的大规模系统的建模与控制方法.(8) 基于补偿的采样多变量模糊T-S系统非同步控制设计问题.(9) 网络环境下分数阶多智能体系统的一致性问题 .(10) 时滞广义网络串级控制系统的H-infinity镇定问题.(11) 离散复杂非线性控制系统的控制设计问题.(12) Roesser型2-D状态空间滤波器全局渐近稳定性分析问题.(13) 基于事件触发的区间振荡广域H∞控制问题