网络信息模式下的大系统分布式预测控制

摘要

工业过程中广泛存在一类复杂的网络化大系统，这类系统可被自然的分解为多个相互关联的子系统，并且系统模型复杂、约束多、目标多。如果采用集中式控制，会受到装置规模和计算速度的限制，且容错性、增广性、灵活性差。因此，一般采用以 牺牲系统性能为代价的分散或分布式控制万法。为了提高系统性能，同时兼顾网络通信 负担和算法的复杂度。本文针对这类复杂网络化大系统设计了基于领域优化的分布式预 测控制，该方法在各局部控制器求解过程中，不仅考虑了相应子系统的性能而且考虑了其相邻子系统的性能，进而提高系统整体性能指标。另外，此方法只需与其相邻子系统交换信息，兼顾了 算法复杂性和网络自载能力。文中还给出了该方法的稳定性判据和该方法提高系统性能的内在原因。通过 加速冷却过程的数值实验表明，该方法的性能十分接近集中式控制的性能。