兰州大学信息科学与工程学院阎石教授课题组在复杂系统建模与控制研究中取得了显著进展,提出了约束公共不变子空间(Constrained Common Invariant Subspace,简称CCIS)的新概念。这一技术突破为多变量复杂系统的建模、分析和控制提供了新的理论和方法,对半导体行业及其它相关领域的发展具有深远影响。
CCIS概念的提出,是对经典不变子空间在多变量复杂系统应用局限性的重要补充。在传统的线性时不变系统中,不变子空间已被广泛应用于模型辨识、降阶、可控性与可观性分析等领域。然而,这些方法在处理由多变量状态矩阵描述的复杂系统,如机器人和无人机时,存在明显的不足。CCIS通过引入新的约束条件,能够更准确地揭示系统模型结构的本质特性,从而为复杂系统的分析与控制提供了新的视角和工具。
图:兰州大学提出了约束公共不变子空间概念
根据报道,CCIS新概念的核心在于,它定义了一个空间,该空间中的任意向量不仅满足经观测矩阵线性变换后为零的约束特性,而且满足经多个状态矩阵线性变换后仍存在于该空间的公共不变特性。课题组不仅证明了CCIS存在的充要条件,还论述了其在分析多变量系数矩阵结构特性中的优势,并提出了相应的模型降阶方法和增益调度状态反馈控制器设计,验证了CCIS在系统分析与设计中的优越性。
半导体行业作为现代电子工业的核心,其设计和制造过程涉及大量的复杂系统控制问题。CCIS概念的提出,可能会对半导体制程中的自动化控制、缺陷检测、良率优化等环节产生积极影响。通过更精确的系统建模和控制,可以提高半导体制造的精度和效率,降低成本,并推动半导体技术的进一步发展。
此外,CCIS在理论层面的创新也可能激发新的半导体器件设计思路,促进新型半导体材料和器件的研发,如量子器件、纳米电子器件等。这些技术的发展将进一步推动半导体行业的技术进步和产业升级。
兰州大学阎石教授课题组提出的CCIS新概念,不仅是复杂系统控制领域的一次重要理论突破,也可能对半导体行业的发展产生深远影响。随着该概念在实际工业应用中的不断验证和完善,预计将为相关领域带来更多的技术革新和产业发展机遇。