網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實現(xiàn)

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1、網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實現(xiàn)作者：孔金生姚麗君　萬百五　　論文關健飼:網絡化系統(tǒng)　集成優(yōu)化方法　復雜系統(tǒng)　　論文摘要:提出了網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化拉制問題，對網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法及其實現(xiàn)進行了分析和研究，并對網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法的性能分析、方法實施中的信息安全及其實際應用問題進行了探討?！　∫浴　碗s系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題是近年來研究工作的熱點之一，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，然而許多實際系統(tǒng)的數(shù)學模型僅僅是實際的某種近似，精確模型難以獲得，從而難以獲得實際系統(tǒng)的最優(yōu)控制。RobertS針對實際和模型存在差

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)估計問題，獲得實際問題的真實最優(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)估計集成方法相結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

3、際非線性離散動態(tài)大系統(tǒng)的最優(yōu)控制。實際中的大系統(tǒng)或復雜系統(tǒng)往往具有分布的區(qū)域性和網絡化性等特征，同時，隨著計算機網絡技術和自動控制技術的發(fā)展，網絡環(huán)境下自動化技術得到了飛速的發(fā)展[6.7]，為網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題的研究創(chuàng)造了條件?！　?網絡化系統(tǒng)及其集成優(yōu)化控制問題　　1.1網絡化系統(tǒng)及其特征　　復雜系統(tǒng)往往具有分布的區(qū)域性和網絡性等特征，本文研究的對象網絡化系統(tǒng)是指網絡化的復雜系，即網絡環(huán)境下的復雜系統(tǒng)，其特征是通過計算機絡將各子系統(tǒng)相連構成一個網絡化的復雜大系統(tǒng)，絡環(huán)境可以是局域網或是btemet網絡。隨著計算網絡及其技術的發(fā)展

4、，網絡通訊得到了極大的提，網絡的規(guī)模也得到了大大地提升，使得原來分散較難實現(xiàn)的數(shù)據輸出和交換，可以在一個“貫通”的絡環(huán)境中實現(xiàn)，其信息的傳輸均依賴網絡進行。本研究的網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制是指對網絡環(huán)下復雜系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制?！　?.2網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題　　實際系統(tǒng)中的優(yōu)化問題無處不在，同時由于計算機網絡及其技術的發(fā)展，使得分散的、具有區(qū)域特征的復雜系統(tǒng)形成了具有鮮明特征的網絡化系統(tǒng)，對網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題進行研究具有重要的理論意義和實際應用價值。本文就是將集成優(yōu)化控制方法與網絡自動化技術相結合，對網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制

5、方法進行了研究。　　網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題可以描述為:針對網絡環(huán)境下的復雜系統(tǒng)，將集成優(yōu)化控制方法與網絡自動化技術相結合，對網絡化系統(tǒng)進行集成優(yōu)化控制，獲得網絡環(huán)境下復雜系統(tǒng)的優(yōu)化解?！　?網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實現(xiàn)　　2.1網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制算法及其實現(xiàn)　　網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法就是將復雜系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法和網絡自動化技術相結合，用來解決網絡化復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題，使其在難以建模、系統(tǒng)具有網絡化和區(qū)域化等情況下，獲得滿意的優(yōu)化控制結果。網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法的特點是引人了網絡回路，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絡系統(tǒng)和網絡技術。網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的關鍵技術在于動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與參數(shù)估計集成優(yōu)化方法的實現(xiàn)和網絡信息傳輸，借助于動態(tài)系統(tǒng)集成優(yōu)化控制技術和網絡自動化技術可實現(xiàn)網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制，可以基于局域網或Intemet實現(xiàn)。基于局域網的網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的示意圖如下圖所示?！　　　　　　　　　?.2網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的特征　　對一個動態(tài)優(yōu)化控制方法，除了給出優(yōu)化算法，還需要對其性能進行分析，只有這樣才能保證優(yōu)化方法的實施。網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法的性能包括實時性、最優(yōu)性、收斂性及其魯棒性等?！　?.2.

7、1實時性　　在引人網絡之前，針對跨區(qū)域的復雜系統(tǒng)，其優(yōu)化控制的實施是很困難的，即使能夠，其實時性也難以保證。網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法由于借助于計算機網絡技術來實施集成優(yōu)化控制，可以較好地解決跨區(qū)域復雜系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實時性問題。　　2.2.2最優(yōu)性　　算法最優(yōu)性是指在算法收斂的情況下，收斂解是否實際系統(tǒng)的最優(yōu)解。對于網絡化系統(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)化解是實際系統(tǒng)的真實最優(yōu)解?！　?.2.3收敢性　　網絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法需要實施，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。對于網絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法，其優(yōu)化的框架沒有改變，只是引人了網絡回路，利用算法映射及壓縮映射原理，通過