韩康

个人信息

参与实验室科研项目

基于资源调度和预测控制的无线网络化控制系统的联合设计

面向控制与通信融合系统的模块化仿真和实验平台

研究课题

主要研究方向为资源受限系统的控制设计和分析，特别针对于一类具有通讯和计算资源受限特性的系统；此外，研究也涉及控制系统的仿真，特别是无线网络化控制系统的仿真，对Simulink和基于Matlab的仿真工具箱TrueTime比较熟悉。

学术成果

共撰写/参与撰写专利 4 项，录用/发表论文 1 篇，投出待录用论文0篇。

patent

1. 一种针对多传感网络化控制系统的数据包丢失的补偿方法 赵云波, 韩康, and 黄涛 2021 [Abs] [pdf]

   一种针对多传感网络化控制系统的数据包丢失的补偿方法，包括：步骤1)在控制系统的初始状态，控制器切换成本发明的系统模型；步骤2)控制系统中存在的多个传感器分别采集到控制系统的一个状态信息，这些状态信息被分别单独地发送到控制器端；步骤3)控制器在接收到传感器发来的这些信息之后，首先判断是否发生了部分数据包的丢失现象，如果发生了部分数据包的丢失现象，为了保持控制系统的稳定性，则对控制系统的丢失的数据根据步骤一中切换的系统模型进行预测；步骤4)控制器将预测的传感器信号和传感器实际发送过来的信号进行整合组成新的状态向量，进行控制量的计算，并把组成的状态向量保存到本地，然后将计算出来的控制量发送到执行器。

2. 一种适用于网络化控制系统的主动时延补偿方法 赵云波, 韩康, and 黄涛 2020 [Abs] [pdf]

   一种针对多传感器网络化控制系统的主动时延补偿方法，包括如下步骤：1)多个传感器的数据和执行器实际使用的控制信号通过单独的通讯信道发送到控制器；2)控制器接收并判断采集到的控制器信号是否缺失，如果不缺失直接根据控制算法计算控制信号，如果缺失部分传感器的信号，则先进行系统重建；3)控制器根据信号的完整性与否做出不同的控制序列，然后把控制信号打包成一个数据包发送出去；4)控制信号选择器在这些控制序列中选择一个最优的控制信号作用于执行器，并把选择的控制信号通过通讯信道发送到控制器。

3. 一种基于NS3和MATLAB的网络化控制系统协同仿真方法 赵云波, 高晓智, 苏艺帆, and 韩康 [Abs]

   一种基于NS3和MATLAB的网络化控制系统协同仿真平台，首先设计网络化 控制系统协同仿真平台总体方案，包括设计仿真平台系统架构，确定网络化控 制系统协同仿真平台组成模块以及确定协同仿真平台数据交换与传递方案，在 linux操作系统中搭建两种仿真软件的运行环境， 之后设计网络化控制系统协同 仿真平台时间同步方案，协同仿真系统是一种对实时性和时序严格要求的仿真 系统，需要通过同步推进两仿真器执行，因此设计了三种协同仿真时间同步方 案，并选择其中两种予以实现，并改进同步交互模型的设计，接下来对NS3各模 块程序设计，并设计NS3仿真脚本，最后进行MATLAB/Simulink各模块程序的设 计，包括MATLAB仿真驱动模块、Simulink控制系统模型、MATLAB客户端组件 与MATLAB用户交互界面几个模块的设计。

4. 基于TCP协议的NS3与MATLAB集成的联合仿真接口方法 赵云波, 高晓智, 苏艺帆, and 韩康 [Abs]

   基于人脸识别与行人重识别的特定目标跟踪方法，首先训练基于特征融合 与三重损失函数的行人重识别神经网络，建立追踪目标人脸库，人脸识别模块 提取人脸库的人脸特征向量；然后检测监控画面中的行人，人脸识别模块提取 监控画面中行人人脸特征，与人脸库特征向量比对相似度，人脸识别成功则保 存由行人重识别模型得到的行人特征至行人库。人脸识别失败则进行行人重识 别，比对行人特征与行人特征库的相似度。行人重识别成功则保存相似度高的 行人特征至行人库，行人重识别失败则利用上下帧的时空相关性确定行人的身 份。最终实现在监控中对特定目标实时、有效的跟踪。

Journal Articles

1. 计算受限控制系统的一种全资源预测控制方法 马翠芹, 赵云波, 姚俊毅, and 韩康 自动化学报 2019 [Abs] [doi] [pdf]

   针对具有时变有限且不可预知计算资源的控制系统，提出了一种充分利用可用计算资源的预测控制策略和相应的控制器设计方法。该策略在控制系统可用计算资源充足时计算多步前向预测控制量，进而使用合适预测控制量在控制器因缺少计算资源无法运行时闭合 系统，达到了在不要求额外计算资源前提下提升控制系统性能的效果，利用改进的模型预测控制方法设计了相应的控制器，并分别使用纯数值和Matlab/LabVIEW联合仿真算例对所提出的方法进行了验证。

学位论文

Theses

1. 通讯和计算资源受限系统的控制设计和分析 韩康 浙江工业大学, 杭州 2019 [Abs] [pdf]

   通讯和计算技术的飞速变革使得控制系统的发展呈现出新的趋势，在此过程中涌现出 的大量新型系统，如物联网、信息物理融合系统等，都依赖复杂的通信网络和各种嵌入式 计算设备闭合控制系统。通信和计算技术的大量使用拓宽了控制系统的适用范围，但与此 同时通信与计算的各种限制也引入到控制系统中，使得对该类系统的设计和分析需要新想 法新思路。 本文研究了两类特殊通信和计算受限系统的设计和分析问题。针对特定场景下的通讯 和计算资源受限系统分别给出了问题的严格定义，提出了相应的解决方案并利用仿真实验 验证了方法的有效性。本文主要工作包括: 1. 研究了通信网络多包传输引发的多时延通信限制问题。无线通信技术的广泛使用 使得多个传感器采集系统信息的情况变得很普遍，但多传感器的使用造成了控制 系统输出由独立的多个数据包传输的情况，即“多包传输”，这引发了系统输出 各个部分时延不一致的问题，造成了设计的困难。对该问题给出了严格的数学定 义，在基于状态重建的基础上利用预测控制思想给出了一种基于数据包的主动补 偿方案，并分析了方案的闭环稳定性，最后分别使用纯数值仿真和基于 TrueTime 工具箱的仿真对方法的有效性进行了验证。 2. 研究了由于控制系统和其他组件共享有限计算资源而可能引起的控制系统计算资 源不足的计算资源受限问题，该问题在物联网等大规模使用共享嵌入式计算设备 的系统中较易出现。针对该问题提出了一种全资源预测控制方法，在不占用更多 系统计算资源的前提下优化了控制系统性能。对闭环系统的稳定性和方法的可扩 展性做了进一步的分析，并对方法的有效性基于 Matlab 仿真进行了验证。

毕业去向

万向 A123 Systems， BMS算法工程师