收藏本站
《西安理工大学》 2001年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复杂系统的若干问题研究

杨恒占  
【摘要】:大系统问题和多模型自适应控制问题是复杂系统中两个比较典型的问 题。对于大系统问题来说,如果其目标函数可分,利用传统的递阶优化理 论可以解决其控制和优化问题。并且,为了解决传统递阶优化算法中因迭 代导致优化时间过长的问题,有的研究者提出了基于Hopfield网络的可分 大系统智能稳态优化算法,大大减少了优化时间。但是,如果系统的目标 函数是不可分的,上述算法则无法解决,为此,有的研究者提出利用多目 标优化技术将不可分问题首先转化为可分问题再进行解决。但是,它同样 具有迭代算法的缺点,即优化时间太长。对于多模型自适应控制问题来说, 现有的基于概率加权方式构成的多模型自适应控制,在系统参数发生改变 时,往往需要经过较长时间才能寻找到相应的控制策略,从而严重影响了 系统的整体性能,必须加以改进,才能满足实际需要。为此,本文对这两 类复杂系统进行了认真的研究。 为了解决上述不可分大系统问题,本文首先对可分大系统问题进行了 描述,并简要概括了可分大系统的两种递阶算法——关联平衡法和关联预 测法,同时对基于Hopfield网络的可分大系统智能稳态优化算法进行了分 析。接着引入多目标优化技术,利用原始-对偶算法将不可分问题首先转化 为可分问题。在此基础上,本文认真研究了Hopfield神经网络,通过对不 可分稳态大系统递阶优化问题的一系列转换,将其约束函数并入目标函数, 分别建立了基于关联平衡法和关联预测法的不可分大系统的Hopfield网络 递阶优化控制模型,并从理论上证明了该网络的稳定性和最优性,解决了 传统大系统递阶优化方法中的迭代问题。这种网络实际上是一种三层结构, 即分解层、协调层和局部决策层。它具有非迭代性和快速性的优点,甚至 逼近最优解,是解决不可分大系统递阶优化问题的新途径,极具有研究价 值。 在解决了上述不可分大系统问题的基础上,为了使便该方法更加实用化, 本文又尝试实现不可分大系统的Hopfield网络递阶优化控制的模拟优化电 路。为此,首先对一般二次优化问题的模拟优化网络进行了研究,并结合 实例,基于模拟优化器的思想,构造了基于罚函数和基于Lagrange函数的 不可分大系统的模拟递阶优化网络。通过研究电路中信息反馈问题,实现 了不可分大系统的Hopfield网络模拟优化电路。这种模拟实现电路可以消 除等式和不等式的约束误差,进一步提高优化精度。更重要的是,这种模 拟优化器的优化时间非常短暂,能够满足某些特定场合的需要,值得更深 入的研究。 针对多模型自适应控制问题,本文首先对多模型自适应控制的研究进 展进行了介绍。多模型自适应控制的基本思想就是多参考模型和多控制器 方法,基于“分割简化,分别击破”的思想,对复杂系统进行有效的控制。 多模型自适应控制给那些具有高度不确定性的、快时变的复杂系统提供了 一种行之有效的控制手段。多模型自适应控制的策略有两个方向——基于 概率加权方式构成的多模型自适应控制和基于切换策略构成的多模型自适 2 两女埋厂人学帧I:学位沦义 应控制。本文针对具有未知参数的线性系统,主要对基于后验概率加权方 式的自适应控制算法进行了认真研究,针对其反应较慢的缺陷,认真分析 了控制与辨识这一对矛盾结合体的关系,提出了一种改进算法,从而大大 提高了系统的控制性能。在此基础上,为了提高该算法的鲁棒性,研究了 该算法中的信息流向,给出了该算法的模糊自适应控制方法。该模糊多模 型自适应控制算法的原理就是首先为描述对象不确定性的每个模型设计满 足要求的控制器,在系统运行过程中,根据各控制器的预测输出与系统实 际输出的偏差,模糊决择器则不断的实时对系统做出辨识,并据此判定各 子模型与被控系统在当前动态特性上接近的程度,以此作为各子模型对被 控系统的控制权重,被控系统的实际控制作用就是各控制器输出的加权综 合值。在本部分最后,给出了详细例子进行说明。 大系统问题和多模型自适应控制问题是目前国际控制界广泛重视的两 个复杂系统问题。本文对不可分大系统问题和多模型自适应控制问题进行 了认真的研究,并提出了若干问题的解决方法,有关定理也给出了详细认 真的证明。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 翟军勇,费树岷;基于多模型切换的智能控制研究[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
2 黄泽汉,邢昌凤;基于模糊推理的机动目标自适应多模型跟踪算法[J];情报指挥控制系统与仿真技术;2004年05期
3 杨大勇;李鸣;;多模型自适应内模控制及其应用研究[J];江西科学;2007年02期
4 李晓理,王伟;输入受限系统的多模型自适应控制(英文)[J];控制理论与应用;2000年06期
5 袁向阳,施颂椒;一种多模型自校正控制算法及其在醋酸蒸发器液位控制中的应用[J];信息与控制;2000年02期
6 吕伟杰,刘鲁源;多模型小波网络非线性动态系统辨识[J];信息与控制;2003年03期
7 王子亮,房建成,全伟;基于遗传算法的多模型Kalman滤波算法及应用研究[J];北京航空航天大学学报;2004年08期
8 李晓理;胡广大;;基于多模型方法的自适应卡尔曼滤波[J];系统仿真学报;2008年03期
9 李卫;杨煜普;王娜;;基于核模糊聚类的多模型LSSVM回归建模[J];控制与决策;2008年05期
10 周自强;陈绍炳;谭浩艺;章毅;;过热汽温非线性灰色预测控制研究[J];浙江电力;2009年01期
11 周自强;陈绍炳;谭浩艺;章毅;;过热汽温多模型灰色自适应预测控制[J];能源与环境;2009年02期
12 赵四化;基于神经元网络多模型自适应控制[J];四川轻化工学院学报;1994年03期
13 王东风,翟永杰;多模型自适应广义预测控制及其在电厂汽温系统中的应用仿真[J];工业仪表与自动化装置;2001年01期
14 李晓理,王书宁;多模型自适应控制在机器人手臂控制当中应用[J];机器人;2002年01期
15 刘雪芹,刘晓华;基于多神经元模型的非线性系统预测控制[J];控制工程;2005年S2期
16 王子洋;吴刚;郑涛;;一种具有大工作域的非线性预测控制算法(英文)[J];中国科学技术大学学报;2007年12期
17 苏婉平,敬奇,胡荣辉,余晓蓉,何文光;多模型自适应控制的计算机辅助设计[J];计算机应用;1989年04期
18 李晓理,王伟,曹方;基于极点配置的多模型自适应控制[J];控制与决策;1998年S1期
19 张智焕,王树青;基于多模型的PID控制器[J];仪器仪表学报;2002年02期
20 吕伟杰,刘鲁源;基于切换多模型小波网络的非线性动态系统控制[J];天津大学学报;2004年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜尚丰;;复杂系统智能控制方法初探[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
2 郭晓军;袁阳;杨建军;李红卫;;一类多智能体学习算法的研究及应用[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
3 刘鹏;;复杂系统临界电压的实用计算法[A];2003中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C];2003年
4 于殿祥;李曙东;刘巍;代连弟;;智能交通评价复杂性研究[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
5 赵克勤;楼宛华;;浅说集对分析在复杂系统研究中的应用[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
6 郑祖国;杨力行;张欣莉;;复杂系统建模研究现状与展望[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
7 刘曾荣;陈骏;;复杂系统中复杂行为起源的一种探讨[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
8 吴立新;朱旺喜;张瑞新;;数字矿山与中国矿山未来发展[A];煤炭资源高效绿色开采与数字矿山学术讨论会论文集[C];2005年
9 陆源;;一个混合复杂系统的协同仿真[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
10 曾建潮;崔志华;;群体行为仿真与群体智能算法[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 方山;就业与职业教育密不可分[N];中国建材报;2004年
2 李学勤;眼学与科学二者不可分[N];中国艺术报;2003年
3 陈飞雪;存储与万兆密不可分[N];中国计算机报;2004年
4 周红 编译;4大因素与压力大小密不可分[N];中国消费者报;2004年
5 本报记者 胡京京;中医中药不可分[N];中国中医药报;2000年
6 穆土;“突现”问题研究的新进展[N];中国社会科学院院报;2007年
7 金吾伦(中国社科院哲学所研究员);挑战西方思维方式[N];中国图书商报;2006年
8 记者 周芳 通讯员 王芯;华中科大专家研究“蝴蝶效应”[N];湖北日报;2000年
9 陈一壮;“复杂性方法国际研讨会”综述[N];学习时报;2005年
10 邵燕洪;外贸发展与检验检疫密不可分[N];中国国门时报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张智焕;复杂系统预测控制算法及其应用研究[D];浙江大学;2002年
2 廖卫民;传播与国运[D];浙江大学;2010年
3 王文庆;基于模糊逻辑系统的复杂系统分析与控制[D];西北工业大学;2003年
4 吴红梅;复杂系统脆性理论及在煤矿事故系统中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 李文博;企业知识网络复杂系统的结构与演化:产业集群情境下的实证研究[D];浙江工商大学;2009年
6 李宏亮;基于Agent的复杂系统分布仿真[D];国防科学技术大学;2001年
7 王琦;产业集群与区域经济空间耦合机理研究[D];东北师范大学;2008年
8 张志飞;基于比较原理的大系统的稳定性与镇定研究[D];湖南大学;2005年
9 吕瑞华;复杂经济系统混沌预测方法与多层局势决策方法研究[D];天津大学;2004年
10 于冬;面向数字城市的复杂性研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨恒占;复杂系统的若干问题研究[D];西安理工大学;2001年
2 李勇;复杂系统理论框架下对保险公司组织结构及其运行的探索[D];西南财经大学;2003年
3 邢恩德;奈曼旗荒漠化发生复杂系统与动力学模型研究[D];内蒙古农业大学;2003年
4 姜胜;虚拟社区自组织演进研究[D];清华大学;2007年
5 彭本红;基于复杂系统方法论的区域生态环境可持续发展研究[D];广西大学;2003年
6 林德明;基于元胞自动机的复杂系统脆性研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 刘美玲;BA无标度网络模型的应用及扩展[D];武汉理工大学;2005年
8 王镇岭;复杂系统、科学引文网的研究[D];青岛大学;2006年
9 霍翠花;生态工业系统结构演化的理论分析与模拟[D];天津大学;2007年
10 柏仲干;复杂系统Bayes可靠性评估方法研究及其应用软件的研制[D];国防科学技术大学;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978