基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)表示及穩(wěn)定性研究的開題報告

基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)表示及穩(wěn)定性研究的開題報告一、研究背景和意義混合系統(tǒng)是指由連續(xù)和離散兩種系統(tǒng)組成的復合系統(tǒng)，特點是它既具有連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)特性，又具有離散系統(tǒng)的邏輯特性。在許多實際應(yīng)用中，混合系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，如自動控制系統(tǒng)、交通控制系統(tǒng)、航空控制系統(tǒng)等。因此，混合系統(tǒng)的建模、分析和控制研究一直是自動控制領(lǐng)域的熱點問題。Petri網(wǎng)是一種用于描述并發(fā)系統(tǒng)的圖形化工具，具有表達能力強、可讀性好等優(yōu)點。模糊Petri網(wǎng)是基于模糊數(shù)學理論的Petri網(wǎng)，可以有效地處理模糊性問題，因此被廣泛應(yīng)用于建模和分析混合系統(tǒng)。本研究旨在探討基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)表示及穩(wěn)定性研究，研究內(nèi)容包括混合系統(tǒng)建模方法、混合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法等，為混合系統(tǒng)的控制和優(yōu)化提供一定的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用參考價值。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線（一）研究內(nèi)容1.基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)建模方法研究。2.基于狀態(tài)空間法的混合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法研究。3.基于Lyapunov函數(shù)的混合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法研究。4.混合系統(tǒng)控制方法研究。（二）技術(shù)路線1.文獻綜述：對混合系統(tǒng)建模、穩(wěn)定性分析和控制等相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行全面的文獻綜述。2.基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)建模方法研究：基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)建模方法，包括混合系統(tǒng)屬性的刻畫、變遷關(guān)系的描述等。3.基于狀態(tài)空間法的混合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法研究：對混合系統(tǒng)的狀態(tài)空間進行建立，通過分析系統(tǒng)動態(tài)特性，探討混合系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件和方法。4.基于Lyapunov函數(shù)的混合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法研究：基于Lyapunov函數(shù)理論和混合系統(tǒng)狀態(tài)空間表示，探討混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。5.混合系統(tǒng)控制方法研究：綜合運用控制理論和混合系統(tǒng)穩(wěn)定性方法，提出混合系統(tǒng)控制方案，設(shè)計控制器，實現(xiàn)混合系統(tǒng)的控制和優(yōu)化。三、預期研究成果1.探討混合系統(tǒng)建模方法及模型的特點，提出基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)建模方法。2.基于狀態(tài)空間法和Lyapunov函數(shù)理論探討混合系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，發(fā)現(xiàn)并驗證了混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件。3.針對混合系統(tǒng)的控制問題，提出控制方案，設(shè)計控制器，完成混合系統(tǒng)控制和優(yōu)化。四、研究工作計劃和進度安排1.第一年（1）研究文獻綜述。（2）學習混合系統(tǒng)建模方法和模糊Petri網(wǎng)的基本理論知識。（3）探討基于模糊Petri網(wǎng)的混合系統(tǒng)建模方法，完成模型描述和屬性刻畫。（4）根據(jù)所建模型，構(gòu)建混合系統(tǒng)狀態(tài)空間表示，并分析混合系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分條件。2.第二年（1）進一步研究混合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法，探討基于Lyapunov函數(shù)的混合系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。（2）根據(jù)所提出的混合系統(tǒng)建模方法和穩(wěn)定性分析方法，設(shè)計控制方案，提出控制器的理論基礎(chǔ)，完成混合系統(tǒng)的控制和優(yōu)化。3.第三年（1）對所提出的混合系統(tǒng)建模方法和穩(wěn)定性分析方法進行實驗驗證和效果分析。（2）撰寫學位論文。五、參考文獻1.李瑞生.混合系統(tǒng)建模與控制.北京:機械工業(yè)出版社,2015.2.余時勝.混合系統(tǒng)建模與控制.上海:復旦大學出版社,2009.3.賴紀元.模糊Petri網(wǎng)研究進展.控制理論與應(yīng)用.2