基于切换模型的网络控制系统有限时间鲁棒故障检测研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61104027
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    张永
  • 依托单位：
    武汉科技大学
  • 学科分类：
    F0301.控制理论与技术
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

网络控制系统作为通信和控制相互融合发展起来的新领域，因其巨大的应用前景和存在的问题而引起了广泛关注。目前，该方向主要在Lyapunov渐近稳定框架下研究系统的稳定、控制及滤波问题，而有限时间稳定理论更适合描述网络控制系统在有限时间间隔内系统状态响应的有界性。在本项目中，我们综合考虑时滞、丢包、量化、数据传输率、非均匀采样及调度策略等因素对网络控制系统鲁棒故障检测性能的影响，建立新的非线性时滞切换系统（平均驻留时间约束的切换系统或Markovian跳系统）模型，研究了基于复杂网络控制系统模型的有限时间鲁棒故障检测问题。本项目旨在给出通信网络性能参量和控制系统特征参数与有限时间鲁棒故障检测最优性能间的定量关系，同时揭示这些因素在最优有限时间鲁棒故障检测性能标准下相互制衡关系。本项目将在理论上丰富网络控制系统和故障检测的研究，并对网络在工程实际中的应用具有一定的指导意义。

结项摘要

复杂网络化系统是传统控制系统在信息化时代的新形式，随着其规模的不断扩展，微小的故障也可能造成系统的灾难性后果，因此大规模网络控制系统的故障检测研究受到了控制、通信和计算机等研究领域的广泛关注。本项目立项以来，课题组围绕着网络诱导的时滞、丢包和量化误差等多因素对网络化系统的故障检测性能的影响开展了一系列研究。目前已取得的主要研究结果涉及：1）几种不同约束条件的非线性网络控制系统的故障检测问题；2）网络诱导的非一致分布时变时滞对网络控制系统的状态估计性能影响；3）分别研究了单包数据传输、多包数据传输及受限多信道数据传输模式的网络化控制系统故障检测问题；4）在考虑了多信道数据传输调度模式和控制器的联合设计问题基础上，研究了网络化控制系统的故障检测问题；5）在李亚普若夫稳定性理论框架下，综合考虑了网络诱导的时变时滞、数据丢失、量化误差及多信道传输调度对网络化控制系统故障检测性能的影响；6）在有限时间稳定性理论的框架下，综合考虑了网络诱导的随机信息丢失、量化误差及多信道数据调度传输等因素对网络控制系统有限时间故障检测性能的影响。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（0）
H-infinity fault detection for nonlinear networked systems with multiple channels data transmission pattern
多通道数据传输模式非线性网络系统的H无穷大故障检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Information Sciences
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    张永;Liu Zhenxing;Fang Huajing;Chen Huabing
  • 通讯作者：
    Chen Huabing
观测器为基础的多包传输网络化系统故障检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    控制理论与应用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张永;赵敏;刘振兴
  • 通讯作者：
    刘振兴
Stability analysis for uncertain neutral systems with discrete and distributed delays
具有离散分布时滞的不确定中性系统的稳定性分析
  • DOI：
    10.1016/j.amc.2012.04.043
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Applied Mathematics and Computation
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Chen Huabin;张永;Zhao Yang
  • 通讯作者：
    Zhao Yang
随机传输的量化网络化系统故障检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    华中科技大学学报(自然科学版)科技大学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张永;王朝辉;刘振兴
  • 通讯作者：
    刘振兴
随机传输的量化网络化系统故障检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    华中科技大学学报(自然科学版)科技大学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张永;王朝辉;刘振兴
  • 通讯作者：
    刘振兴

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  • 通讯作者：
    张永

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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