近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所提出基于優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、調(diào)度與控制協(xié)同設(shè)計(jì)的新方法。相關(guān)成果以Codesign of architecture,control,and scheduling of modular cyber-physical production systems for design space exploration為題發(fā)表在IEEE Transactions on Industrial Informatics上。

信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)（CPPS）的設(shè)計(jì)空間探索（DSE）是潛在組合配置空間的搜索問(wèn)題。當(dāng)前的設(shè)計(jì)方法遵循分離的設(shè)計(jì)范式，其中體系結(jié)構(gòu)、控制和調(diào)度是分開(kāi)設(shè)計(jì)的。各部分的優(yōu)化只考慮局部相應(yīng)的利益目標(biāo)而忽略了其他方面，使確定給定系統(tǒng)的全局最優(yōu)解變得困難。為此，依托于沈陽(yáng)自動(dòng)化所的中科院網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能制造系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)提出了新的協(xié)同設(shè)計(jì)方法，以實(shí)現(xiàn)更高效的制造系統(tǒng)?？蒲腥藛T將系統(tǒng)架構(gòu)、控制和調(diào)度的設(shè)計(jì)空間視為混合的離散連續(xù)空間，將DSE 建模構(gòu)造出新的優(yōu)化問(wèn)題，并提出了仿真在環(huán)的通用迭代算法框架來(lái)解決上述問(wèn)題。結(jié)果表明，協(xié)同設(shè)計(jì)方法比傳統(tǒng)方法得到了更高質(zhì)量的解，系統(tǒng)效率可提高16%以上。

此項(xiàng)研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中科院網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。