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优化控制

百科 > 计划控制方法 > 优化控制

1.什么是优化控制

优化控制是指在给定的约束条件下,寻求一个控制系统,使给定的被控系统性能指标取得最大或最小值的控制

随着科学技术的发展,目前智能控制已开始广泛应用。这种控制将人类的智能,例如把适应、学习、探索等能力引入控制系统,使其具有识别、决策等功能,从而使自动控制和优化控制达到了更高级的阶段。

2.优化控制的条件

一般说,进行优化控制必须要具备三个条件:

1、要给出系统的性能指标。

2、要给出约束条件。

3、要寻找优化控制的机制和方法。

由于在实际中情况是复杂多变的,进行优化控制不可能达到十全十美,因此优化控制只能是相对的或满意的控制,而难以做到最优控制

3.网络化系统集成优化控制[1]

1.网络化系统集成优化控制算法及其实现

网络化系统的集成优化控制方法就是将复杂系统的集成优化控制方法和网络自动化技术相结合,用来解决网络化复杂系统的优化控制问题,使其在难以建模、系统具有网络化和区域化等情况下,获得满意的优化控制结果。网络化系统集成优化控制方法的特点是引人了网络回路,在优化算法中引人了一些不确定因素,其优化控制更加依赖于网络系统和网络技术。网络化系统集成优化控制的关键技术在于动态系统优化与参数估计集成优化方法的实现和网络信息传输,借助于动态系统集成优化控制技术和网络自动化技术可实现网络化系统的集成优化控制,可以基于局域网或Intemet实现。基于局域网的网络化系统集成优化控制的示意图如下图所示。

2.网络化系统集成优化控制的特征

对一个动态优化控制方法,除了给出优化算法,还需要对其性能进行分析,只有这样才能保证优化方法的实施。网络化系统的集成优化控制方法的性能包括实时性、最优性、收敛性及其鲁棒性等。

1).实时性

在引人网络之前,针对跨区域的复杂系统,其优化控制的实施是很困难的,即使能够,其实时性也难以保证。网络化系统集成优化控制方法由于借助于计算机网络技术来实施集成优化控制,可以较好地解决跨区域复杂系统集成优化控制的实时性问题。

2).最优性

算法最优性是指在算法收敛的情况下,收敛解是否实际系统的最优解。对于网络化系统集成优化控制方法,在最优解存在且唯一等假设条件下,若算法收敛,则收敛解满足最优性必要条件,即所得优化解是实际系统的真实最优解。

3).收敢性

网络化系统集成优化控制方法需要实施,首先要求其优化控制算法是收敛的,收敛性就是研究算法收敛的条件,针对不同的算法其收敛性条件有所不同。对于网络化系统的集成优化控制方法,其优化的框架没有改变,只是引人了网络回路,利用算法映射及压缩映射原理,通过分析可以获得保证优化算法收敛的条件。

4).鲁棒性

网络化系统集成优化控制方法的鲁棒性问题是指在存在这样那样扰动的情况下,优化算法保持其收敛性,并收敛到最优解的能力。网络化系统的集成优化控制方法在不需要实际过程的精确数学模型的情况下可以获得实际系统的真实最优解,对模型的结构和参数具有较强的鲁棒性。

网络化系统的集成优化控制方法是一种基于网络环境下的集成优化控制方法,计算机网络的信息的安全问题必然影响到系统集成优化控制的实施。因此,对网络化系统集成优化控制中的信息安全问题及其对策进行分析和研究是十分必要的,只有这样才能保证网络化系统的集成优化控制的顺利实施。网络化系统集成优化控制中的信息安全问题可以借助于计算机网络的信息安全对策予以解决。

网络化系统的集成优化控制方法为解决区域性复杂系统的优化控制提供了一种新思路,该方法具有以下优越性:

l)由于网络化系统的集成优化控制方法本质是采用动态大系统的DISOPE递阶优化方法,这样就使得网络化系统的集成优化控制在不需要复杂系统的精确数学模型的情况下,就可以获得实际系统的真实最优解;

2)网络化系统的集成优化控制方法为解决跨区域性的复杂系统的优化控制提供了一种可靠的实现途径和形式。同时由于网络自动化技术的发展和网络信息传输实时性的提高,使得实时地解决区域性的复杂系统的优化控制成为可能。

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