混雜系統(tǒng)的可達(dá)性分析及其應(yīng)用.pdf

1、混雜系統(tǒng)是連續(xù)變量過程和離散事件過程并存且相互交換信息的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，隨著微型計(jì)算機(jī)和微處理器的迅速發(fā)展并在實(shí)際中大量應(yīng)用，混雜系統(tǒng)理論和應(yīng)用研究已成為計(jì)算機(jī)界和控制界共同努力的方向?；祀s系統(tǒng)的可達(dá)性問題是從計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展而來的，是混雜系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。可達(dá)性問題的研究已成為混雜系統(tǒng)理論中最基本、最重要而又極富特色和挑戰(zhàn)性的研究課題。本文以矩形混雜自動(dòng)機(jī)的可達(dá)性分析為重點(diǎn)，對(duì)混雜系統(tǒng)的可達(dá)性分析及其應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下：

2、 ⑴介紹了混雜系統(tǒng)的幾種模型，研究了混雜系統(tǒng)可達(dá)性分析原理。針對(duì)一般的混雜系統(tǒng)可達(dá)性問題，研究了前向可達(dá)集計(jì)算算法和后向可達(dá)集計(jì)算算法， ⑵研究了利用矩形自動(dòng)機(jī)近似進(jìn)行切換連續(xù)系統(tǒng)的可達(dá)性分析算法，算法根據(jù)給定的面來計(jì)算新的流出面，并以此遞歸直至找到所有的可達(dá)區(qū)域。針對(duì)一類矩形混雜自動(dòng)機(jī)模型，研究了一種新的可達(dá)性分析算法，該算法近似計(jì)算混雜自動(dòng)機(jī)在每次迭代過程中處于每個(gè)離散狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，利用持續(xù)時(shí)間計(jì)算每個(gè)連續(xù)狀態(tài)變量的

3、邊界，通過對(duì)連續(xù)狀態(tài)變量邊界的計(jì)算，驗(yàn)證矩形混雜自動(dòng)機(jī)的可達(dá)性。該算法克服了狀態(tài)空間搜索算法的缺點(diǎn)。 ⑶針對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)中交叉口車流具有連續(xù)時(shí)間特性，動(dòng)態(tài)信號(hào)燈的切換具有離散事件特性的情況，以四相位單交叉口為對(duì)象，考慮車輛到達(dá)的隨機(jī)性，以微分的形式描述車輛達(dá)到率，建立了一個(gè)四相位交叉口的矩形混雜自動(dòng)機(jī)模型，該模型中以車輛排隊(duì)長(zhǎng)度為連續(xù)狀態(tài)變量描述連續(xù)車流動(dòng)態(tài)，以信號(hào)燈狀態(tài)為離散狀態(tài)變量描述離散信號(hào)燈動(dòng)態(tài)。在該模型基礎(chǔ)上分析了交叉口各