信息物理融合系统原型平台的系统建模与控制基础理论研究

项目名称： 信息物理融合系统原型平台的系统建模与控制基础理论研究

项目编号： No.61262013

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 万加富

作者单位： 江西理工大学

项目金额： 45万元

中文摘要： 信息物理融合系统（Cyber-Physical Systems, CPS）集成控制、通信、计算及动态变化的负载等，其广泛应用还面临许多问题，基于CPS负载模型并融合多学科的事件控制方法是解决该问题的有效措施。然而，CPS 负载随时空变化、任务特性复杂、资源受约束、网络异构、系统分布式等特点决定了传统的控制方法并不能很好的满足CPS应用需求。本项目以CPS的负载建模与控制方法为主要研究对象，采用系统性能分析模型仿真和原型平台验证两种手段，研究提高CPS性能的理论及方法。内容包括：CPS动态负载建模；融合多学科基于事件的CPS控制方法；CPS原型平台的系统建模与实施验证。本项目的实施，可揭示任务负载特性、控制方法、时间参数特性（如延迟、抖动）、资源分配策略等对CPS性能的影响规律，从多学科融合角度建立面向CPS的控制方法，为高性能CPS设计提供理论和技术基础，具有重要的理论意义和工程应用价值。

中文关键词： 信息物理融合系统；系统架构；资源分配策略；控制理论；

英文摘要： Cyber-Physical Systems (CPSs) perfectly integrate control, communication and computing with dynamic physical workload, and the widespread applications of CPSs still face some enormous challenges. It's an effective approach to remove these obstacles by adopting event-based control method that includes workload model and interdisciplinary integration. However, the characteristics of CPSs such as dynamic workload, task complexity, resource-constraints, heterogeneous network and distributed systems, reveal that the traditional control methods can not fully meet the application requirements. In this proposal, in order to explore the theories and methods for improving the performance of CPSs, the workload modeling and control method for CPSs are regarded as the main research subjects, and the two means,i. e., the model simulation and prototype platform verification, are adopted. The concrete details include the following aspects: 1) the dynamic workload modeling for CPSs; 2) the event-based control algorithm for CPSs; and 3) the system modeling and implementation verification of CPSs prototype platform. Through this research, the influences of different factors, e. g., workload features, control methods, time parameters and resource allocation, on CPSs performance are revealed, and the CPSs control methods from the st

英文关键词： Cyber-Physical Systems；System Architecuture；Resource Allocation Strategy；Control Theory；