網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)

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1、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)作者：孔金生姚麗君　萬百五　　論文關(guān)健飼:網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)　集成優(yōu)化方法　復(fù)雜系統(tǒng)　　論文摘要:提出了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化拉制問題，對網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法及其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和研究，并對網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法的性能分析、方法實(shí)施中的信息安全及其實(shí)際應(yīng)用問題進(jìn)行了探討?！　∫浴　?fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題是近年來研究工作的熱點(diǎn)之一，傳統(tǒng)的動態(tài)大系統(tǒng)遞階控制都是在精確模型的前提下獲得的，然而許多實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型僅僅是實(shí)際的某種近似，精確模型難以獲得，從而難以獲得實(shí)際系統(tǒng)的最優(yōu)控制。RobertS針對實(shí)際和模型存在差

2、異的情況下[l]，首先提出了動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與參數(shù)估計(jì)集成(DynamicIntegratedSystemOptimizationandParameterEstimation簡稱DISOPE)方法，該方法通過迭代求解基于模型最優(yōu)控制向題和參數(shù)估計(jì)問題，獲得實(shí)際問題的真實(shí)最優(yōu)解。將非線性動態(tài)大系統(tǒng)遞階控制方法與動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與參數(shù)估計(jì)集成方法相結(jié)合可形成非線性動態(tài)大系統(tǒng)DISOPE算法?！　ecerra和Robelts針對連續(xù)非線性動態(tài)大系統(tǒng)給出了一種遞階DISOPE算法[3]，文[4.5]則提出了非線性離散動態(tài)大系統(tǒng)的兩種遞階優(yōu)化方法，來求解實(shí)

3、際非線性離散動態(tài)大系統(tǒng)的最優(yōu)控制。實(shí)際中的大系統(tǒng)或復(fù)雜系統(tǒng)往往具有分布的區(qū)域性和網(wǎng)絡(luò)化性等特征，同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下自動化技術(shù)得到了飛速的發(fā)展[6.7]，為網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題的研究創(chuàng)造了條件。　　1網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)及其集成優(yōu)化控制問題　　1.1網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)及其特征　　復(fù)雜系統(tǒng)往往具有分布的區(qū)域性和網(wǎng)絡(luò)性等特征，本文研究的對象網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)是指網(wǎng)絡(luò)化的復(fù)雜系，即網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的復(fù)雜系統(tǒng)，其特征是通過計(jì)算機(jī)絡(luò)將各子系統(tǒng)相連構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的復(fù)雜大系統(tǒng)，絡(luò)環(huán)境可以是局域網(wǎng)或是btemet網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算網(wǎng)絡(luò)及其技術(shù)的發(fā)展

4、，網(wǎng)絡(luò)通訊得到了極大的提，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也得到了大大地提升，使得原來分散較難實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸出和交換，可以在一個(gè)“貫通”的絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，其信息的傳輸均依賴網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。本研究的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制是指對網(wǎng)絡(luò)環(huán)下復(fù)雜系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制。　　1.2網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題　　實(shí)際系統(tǒng)中的優(yōu)化問題無處不在，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其技術(shù)的發(fā)展，使得分散的、具有區(qū)域特征的復(fù)雜系統(tǒng)形成了具有鮮明特征的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文就是將集成優(yōu)化控制方法與網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)相結(jié)合，對網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制

5、方法進(jìn)行了研究?！　【W(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題可以描述為:針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的復(fù)雜系統(tǒng)，將集成優(yōu)化控制方法與網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)相結(jié)合，對網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)進(jìn)行集成優(yōu)化控制，獲得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化解?！　?網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)　　2.1網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制算法及其實(shí)現(xiàn)　　網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法就是將復(fù)雜系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法和網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)相結(jié)合，用來解決網(wǎng)絡(luò)化復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題，使其在難以建模、系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化和區(qū)域化等情況下，獲得滿意的優(yōu)化控制結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法的特點(diǎn)是引人了網(wǎng)絡(luò)回路，在優(yōu)化算法中引人了一些不確定因

6、素，其優(yōu)化控制更加依賴于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的關(guān)鍵技術(shù)在于動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與參數(shù)估計(jì)集成優(yōu)化方法的實(shí)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，借助于動態(tài)系統(tǒng)集成優(yōu)化控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制，可以基于局域網(wǎng)或Intemet實(shí)現(xiàn)?；诰钟蚓W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的示意圖如下圖所示?！　　　　　　　　　?.2網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的特征　　對一個(gè)動態(tài)優(yōu)化控制方法，除了給出優(yōu)化算法，還需要對其性能進(jìn)行分析，只有這樣才能保證優(yōu)化方法的實(shí)施。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法的性能包括實(shí)時(shí)性、最優(yōu)性、收斂性及其魯棒性等?！　?.2.

7、1實(shí)時(shí)性　　在引人網(wǎng)絡(luò)之前，針對跨區(qū)域的復(fù)雜系統(tǒng)，其優(yōu)化控制的實(shí)施是很困難的，即使能夠，其實(shí)時(shí)性也難以保證。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法由于借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)施集成優(yōu)化控制，可以較好地解決跨區(qū)域復(fù)雜系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實(shí)時(shí)性問題?！　?.2.2最優(yōu)性　　算法最優(yōu)性是指在算法收斂的情況下，收斂解是否實(shí)際系統(tǒng)的最優(yōu)解。對于網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法，在最優(yōu)解存在且唯一等假設(shè)條件下，若算法收斂，則收斂解滿足最優(yōu)性必要條件，即所得優(yōu)化解是實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)最優(yōu)解?！　?.2.3收敢性　　網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法需要實(shí)施，首先要求其優(yōu)化控制算法是收斂

8、的，收斂性就是研究算法收斂的條件，針對不同的算法其收斂性條件有所不同。對于網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法，其優(yōu)化的框架沒有改變，只是引人了網(wǎng)絡(luò)回路，利用算法映射及壓縮映射原理，通過