混雜系統(tǒng)的可達性分析及其應(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態(tài)系統(tǒng)，隨著微型計算機和微處理器的迅速發(fā)展并在實際中大量應(yīng)用，混雜系統(tǒng)理論和應(yīng)用研究已成為計算機界和控制界共同努力的方向?；祀s系統(tǒng)的可達性問題是從計算機科學(xué)中發(fā)展而來的，是混雜系統(tǒng)研究的一個熱點和難點?？蛇_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機的可達性分析為重點，對混雜系統(tǒng)的可達性分析及其應(yīng)用進行了研究。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)可達性分析原理。針對一般的混雜系統(tǒng)可達性問題，研究了前向可達集計算算法和后向可達集計算算法， ⑵研究了利用矩形自動機近似進行切換連續(xù)系統(tǒng)的可達性分析算法，算法根據(jù)給定的面來計算新的流出面，并以此遞歸直至找到所有的可達區(qū)域。針對一類矩形混雜自動機模型，研究了一種新的可達性分析算法，該算法近似計算混雜自動機在每次迭代過程中處于每個離散狀態(tài)的持續(xù)時間，利用持續(xù)時間計算每個連續(xù)狀態(tài)變量的

3、邊界，通過對連續(xù)狀態(tài)變量邊界的計算，驗證矩形混雜自動機的可達性。該算法克服了狀態(tài)空間搜索算法的缺點。 ⑶針對交通網(wǎng)絡(luò)中交叉口車流具有連續(xù)時間特性，動態(tài)信號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象，考慮車輛到達的隨機性，以微分的形式描述車輛達到率，建立了一個四相位交叉口的矩形混雜自動機模型，該模型中以車輛排隊長度為連續(xù)狀態(tài)變量描述連續(xù)車流動態(tài)，以信號燈狀態(tài)為離散狀態(tài)變量描述離散信號燈動態(tài)。在該模型基礎(chǔ)上分析了交叉口各