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本文以“基于协同论的网络测控系统机制与测量信息处理研究”为题,将协同学理论应用到研究系统协同机制与测量信息处理中,对促进网络测控技术及测量信息处理的发展与应用具有重要的学术价值和实际意义。课题的研究得到广东省科技计划项目(2006812401003;2005816001159:2004B10201011)、广州市重点攻关项目(2005Z3-D0341)资助。
针对测控系统向网络化、开放性、协同性方向发展的趋势以及测量信息存在噪声、残缺等情况,结合网络测控实际需求,基于协同学理论对协同机制与测量信息处理方法进行了探索性研究,主要内容包括:基于协同学的基本概念、方法和原理,分析了从协同论到协同理念,并提出协同机制概念;针对不同协同系统的共同特征,建立系统的协同机制过程模型,描述其体系结构并分析协同机制的共同特征;提出了协同机制下构建系统的思想,并分析了协同机制实现关键技术;在网络测控系统构建需求分析的基础上,建立了网络测控系统协同机制模型,对多传感数据融合、多变量协调控制、多模块协同工作、智能化“人-机”交互等网络测控系统的协同机制进行详细分析,并提出用系统集成技术来实现;提出从协同认知到测量的概念,建立了测量系统协同动力学方程并推导出序参量方程和势函数;研究SNN算法并探索将其运用于对测量信息的分析处理中,具体阐述分析了算法的基本原理及关键技术,提出基于SNN的测量信息处理方法;结合温室环境测控特点,完成基于多种技术融合、多种工作模式协同的温室网络测控系统实验;利用Matlab语言实现SNN算法,运用在处理含有噪声及缺损的测量信息中。
实验结果表明,协同机制下的温室网络测控系统运行状况良好,各平台模块间能相互协调运作,具有很好的柔性、开放性、通用性和实用性;SNN算法训练时间短、学习速度快、计算代价小、复杂度低,应用在测量信息处理十分有效。