网络化系统集成优化控制的实现.doc

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1、网络化系统集成优化控制的实现作者：孔金生姚丽君　万百五　　论文关健饲:网络化系统　集成优化方法　复杂系统　　论文摘要:提出了网络化系统集成优化拉制问题，对网络化系统的集成优化控制方法及其实现进行了分析和研究，并对网络化系统集成优化控制方法的性能分析、方法实施中的信息安全及其实际应用问题进行了探讨。　　引言　　复杂系统的优化控制问题是近年来研究工作的热点之一，传统的动态大系统递阶控制都是在精确模型的前提下获得的，然而许多实际系统的数学模型仅仅是实际的某种近似，精确模型难以获得，从而难以获得实际系统的最优控制。RobertS针对实际和模型存在差异的情况

2、下[l]，首先提出了动态系统优化与参数估计集成(DynamicIntegratedSystemOptimizationandParameterEstimation简称DISOPE)方法，该方法通过迭代求解基于模型最优控制向题和参数估计问题，获得实际问题的真实最优解。将非线性动态大系统递阶控制方法与动态系统优化与参数估计集成方法相结合可形成非线性动态大系统DISOPE算法。　　Becerra和Robelts针对连续非线性动态大系统给出了一种递阶DISOPE算法[3]，文[4.5]则提出了非线性离散动态大系统的两种递阶优化方法，来求解实际非线性离散动态

3、大系统的最优控制。实际中的大系统或复杂系统往往具有分布的区域性和网络化性等特征，同时，随着计算机网络技术和自动控制技术的发展，网络环境下自动化技术得到了飞速的发展[6.7]，为网络化系统的集成优化控制问题的研究创造了条件。　　1网络化系统及其集成优化控制问题　　1.1网络化系统及其特征　　复杂系统往往具有分布的区域性和网络性等特征，本文研究的对象网络化系统是指网络化的复杂系，即网络环境下的复杂系统，其特征是通过计算机络将各子系统相连构成一个网络化的复杂大系统，络环境可以是局域网或是btemet网络。随着计算网络及其技术的发展，网络通讯得到了极大的提

4、，网络的规模也得到了大大地提升，使得原来分散较难实现的数据输出和交换，可以在一个“贯通”的络环境中实现，其信息的传输均依赖网络进行。本研究的网络化系统的集成优化控制是指对网络环下复杂系统的集成优化控制。　　1.2网络化系统的集成优化控制问题4　　实际系统中的优化问题无处不在，同时由于计算机网络及其技术的发展，使得分散的、具有区域特征的复杂系统形成了具有鲜明特征的网络化系统，对网络化系统的集成优化控制问题进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文就是将集成优化控制方法与网络自动化技术相结合，对网络化系统的集成优化控制方法进行了研究。　　网络化系统

5、的集成优化控制问题可以描述为:针对网络环境下的复杂系统，将集成优化控制方法与网络自动化技术相结合，对网络化系统进行集成优化控制，获得网络环境下复杂系统的优化解。　　2网络化系统集成优化控制的实现　　2.1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

6、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。　　　　　　　　　　2.2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。　　2.2.1实时性　　在引人网络之前，针对跨区域的复杂系

7、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。　　2.2.2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。　　2.2.3收敢性4　　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

8、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，