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申报教育部2015年度高等学校科学研究优秀成果奖项目公示
  审核人:
                                   申报教育部2015年度高等学校科学研究优秀成果奖项目公示
 
我校有1项合作完成的通用项目,拟申报2015年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)。根据教育部相关推荐工作要求,现对拟申报项目进行公示,项目信息如下:
 
项目名称:网络化动态系统的分析与控制

主要完成单位:北京大学,西安电子科技大学

项目简介:本项目属于系统与控制领域的核心基础理论研究。进入新世纪以来,随着工业生产系统规模的日益扩大,大量物理设备通过各种通信方式连接成一个动态网络,网络中的节点实时相互作用和影响。受控对象的复杂程度迅速增长,传统控制理论与方法完全失效,迫切需要面向网络化系统与控制的新理论与新方法。
在国家自然科学基金委员会杰出青年基金项目和面上项目资助下,本项目从系统结构、动态性能和网络效应等方面对网络化动态系统的若干关键问题进行了深入系统研究,取得了如下的重要科学发现,为网络化动态系统的研究提供了重要的理论基础和关键技术。
· 对结构和性能进行深入分析。研究了具有时变切换拓扑结构的网络化动态系统的可控性,通过定义切换序列的链接,构造了整个系统的可达集,基于可达集的构造过程得到了此类系统的可控性判据;研究了有限时间一致性问题,首次提出了连续状态反馈下的有限时间一致性协议,给出了系统在有限时间内达到一致的拓扑条件。
· 对节点动力学进行创新性拓展。针对具有二阶节点动力学和异质节点动力学的网络化动态系统,分别给出了相应的局部控制协议,并严格证明了系统的收敛性;提出了更广泛的一致性概念--群一致性,设计了相应的群一致性协议,采用双树形变换等数学工具,建立了网络化动态系统的群一致性判据。
·深入研究多种网络效应对系统演化过程的影响。分别研究了存在异步更新、拓扑结构时变和具有通信时滞等情形下的网络化动态系统的一致性问题,提出了解决协调控制问题的局部控制协议,并利用代数图理论、非负矩阵理论等数学工具,建立了网络化动态系统达到一致性协调目标的拓扑条件。
共发表论文74篇,SCI检索55篇,包括IEEE Transactions on Automatic Control、Automatica等控制领域权威期刊,SCI他引1696次。10篇代表性论文中有4篇ESI高被引论文,Google Scholar他引1620次,SCI他引732次。成果得到了国际自动控制联合会前主席、美国工程院院士、澳大利亚科学院前院长、匈牙利科学院院士、澳大利亚工程院院士等多位国际权威学者的正面评价。
 
主要完成人情况表:

序号 完成人 所在单位 创新性贡献
1 王龙 北京大学 本项目主要负责人,组织本项目的研究工作,确定总体研究方向和方案。代表作[1,2]的第一作者,代表作[3-10]的主要作者。对重要科学发现1,2,3都做出了重要贡献。
2 谢广明 北京大学 代表作[3,4]的第一作者及[2,8,10]的主要作者。对重要科学发现1,2做出了重要贡献。针对二阶节点动力学的网络化动态系统设计局部控制协议;建立了网络化动态系统的可控性判据。
3 肖峰 北京大学 代表作[5,6]的第一作者及[1]的主要作者。对重要科学发现1,3做出了重要贡献。提出了基于异步更新的网络化动态系统的一致性协议;解决了具有通信时滞的网络化动态系统的一致性问题。
4 郑元世 西安电子科技大学 代表作[7]的第一作者。对重要科学发现2做出重要贡献。针对具有异质节点动力学的网络化动态系统给出了相应的局部控制协议,并严格证明了系统的收敛性。
5 禹梅 北京大学 代表作[8]的第一作者。对重要科学发现3做出重要贡献。利用切换系统方法研究了网络化动态系统的丢包问题并得到其收敛性判据。
6 于俊燕 北京大学 代表作[9]的第一作者。对重要科学发现2做出重要贡献。提出了大规模网络化动态系统的群一致性问题,给出解决群一致性问题的控制协议并证明其收敛性。
7 邵金燕 北京大学 代表作[10]的第一作者。对重要科学发现2做出重要贡献。将网络化动态系统的相关理论成功应用于多轮式机器人编队控制。
 
 
代表性论文专著目录:
【1】Wang, L.(王龙), & Xiao, F.(肖峰) (2010). Finite-time consensus problems for networks of dynamic agents. Automatic Control, IEEE Transactions on, 55(4), 950-955.
【2】Wang, L.(王龙), Jiang, F., Xie, G.(谢广明), & Ji, Z. (2009). Controllability of multi-agent systems based on agreement protocols. Science in China Series F: Information Sciences, 52(11), 2074-2088.
【3】Xie, G.(谢广明), & Wang, L.(王龙) (2007). Consensus control for a class of networks of dynamic agents. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 17(10‐11), 941-959.
【4】Xie, G.(谢广明), & Wang, L.(王龙) (2003). Controllability and stabilizability of switched linear-systems. Systems & Control Letters, 48(2), 135-155.
【5】Xiao, F.(肖峰), & Wang, L.(王龙) (2008). Asynchronous consensus in continuous-time multi-agent systems with switching topology and time-varying delays.Automatic Control, IEEE Transactions on, 53(8), 1804-1816.
【6】Xiao, F.(肖峰), & Wang, L.(王龙)(2006). State consensus for multi-agent systems with switching topologies and time-varying delays. International Journal of Control,79(10), 1277-1284.
【7】Zheng, Y.(郑元世), Zhu, Y., & Wang, L.(王龙) (2011). Consensus of heterogeneous multi‐agent systems. Control Theory & Applications, IET, 5(16), 1881‐1888.
【8】M. Yu(禹梅), L. Wang(王龙), G. Xie(谢广明), and T. Chu, Stabilization of networked control systems with data packet droupout via switched system approach, in IEEE Int. Symp. Computer Aided Control Systems Design, Taipei, Taiwan, Sep. 2004, pp. 362–367.
【9】Yu, J.(于俊燕), & Wang, L. (王龙)(2010). Group consensus in multi-agent systems with switching topologies and communication delays. Systems & Control Letters,59(6), 340-348.
【10】Shao, J.(邵金燕), Xie, G.(谢广明), & Wang, L.(王龙) (2007). Leader-following formation control of multiple mobile vehicles. IET Control Theory & Applications, 1(2), 545-552.
 
公示期:2015年8月7日至2015年8月15日。在异议期内有异议者,必须采用书面形式,写清异议的内容,并应署其姓名、工作单位、联系地址(如需保密,请注明)。请将异议材料交至科研院。凡匿名、冒名或超出期限的异议不予受理。
联系人:文群燕、许权利
电  话:88202413、88202418
                                                           
                                                                                                                                                 科研院
                                                                                                                                                                   2015-8-7
 
                                                                   

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