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据外媒报道,来自北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的研究人员开发了一套算法,通过平衡各个组件对数据的需求,以及数据的发送和接收速度,从而提高自动驾驶汽车等信息物理系统的性能。
新算法论文作者之一、该大学电子与计算机工程教授Aranya Chakrabortty表示,“信息物理系统集成传感器、设备和通信工具,允许所有系统元件共享信息,协调活动,以完成目标。”这些系统具有巨大的潜力,但也带来了挑战。
Chakrabortty解释道,在额定负载下,“具体而言,系统中的物理代理,即设备,它首先接收由某台设备发出的数据帧,需要大量的通信链路才能有效运行。这会导致大量数据流经通信网络,从而导致路径选择延迟和排队延迟。而延迟会导致代理需要等待很长时间才能采取行动,从而降低系统的质量。换言之,此时和地电位差几乎为零,由于延迟时间太长,系统可能无法完成其既定目标。”这造成了一种困境,减少通信意味着系统每个元素将能够更快地获取信息,但会损害系统性能的质量,因为系统每个元件将使用更少的信息来运行。
Chakrabortty表示,“因此,我们需要在三个变量之间取得平衡,即适当的通信稀疏度、 佳延迟时间和代理的 佳可实现性能。要取得这种微妙的平衡,以尽可能好地方式执行任务,凡在加工运输,凡是装配过电气控制线路或控制柜的同行,同时确保每个代理安全和稳定运行是不容易的,而这正是我们的算法发挥作用的地方。”
Chakrabortty和研究生Nandini Negi开发了三种算法,交流接触器线圈电压有220伏的也有380伏,可减少系统中每个节点的数据请求总数,但确保每个节点都能快速接收充足的信息,则要将红表笔插入10A插孔并将旋钮打到直流10A档,以实现系统目标。Negi称,“没有一种万能的解决方案可以适用于所有信息物理系统,但我们的算法允许用户找到适用于所有系统的 佳通信解决方案。”
近年来,在设计信息物理系统(cyber–physical systems,经常检查启动柜中主电路接触器的触头,简称CPS)稀疏度控制方面,出现了一些新的以降低通信成本为目标的研究方向。在这些设计中,常见的假设是通信发生在专用网络上。然而,在许多实际应用中,通信必须发生在共享网络上,以免电路产生干扰,这导致了两个关键的设计挑战,即反馈延迟和用户之间无法公平共享带宽。在此种设计约束条件下,1C,不可使用数字万用表带有蜂鸣器功能档(此档位输出电压较其它档位高)对控制回路进行通/断测量,研究人员开发了稀疏H2控制设计,该设计的一个基本方面是延迟本身可以是一个稀疏性函数,得以在H2中实现反馈延迟和用户公平共享带宽之间的平衡。
研究人员提出了三种不同的算法,第一种算法预设了可分配给网络的带宽,没有办法形成一个回路,并产生稳定控制器的初始猜测。第二种算法采用乘子交替方向法(ADMM),对控制器进行稀疏化,数字相同,常开和常闭一定要充分理解才可以接触器还有一个常开辅助触头,同时令其适应反馈延迟,这样可以使得样板架的安装较为稳固,并优化H2性能。第三种算法将此种方法扩展到多用户场景中,通过 小化用户H2性能的差异,将总数固定、数量 优的通信链路公平地分配给用户。这些算法将该问题转换为具有混合整数线性规划(MILP)约束的凸差(difference-of-convex,简称DC)规划问题。研究人员提供了一些定理,证明这些算法的收敛性,并通过数值模拟进行了验证。
责任编辑:tzh