【技术实现步骤摘要】
带有非对称信息的网络系统的最优分布式控制方法
本专利技术涉及网络系统的控制领域,具体涉及一种带有非对称信息的网络系统的最优分布式控制方法。
技术介绍
网络控制系统是通过通信网络组成的闭环控制系统,在这样的网络系统中,控制信号和观测信号可以通过系统组件进行交互传输。与传统的点对点反馈控制系统相比,网络控制系统具有很多优势,比如低能耗、低维护成本以及高灵活性等。网络控制系统又可分为集中式网络和分布式网络两种网络形式。顾名思义,集中式网络只有一个反馈闭环控制回路,所有的观测信号都要传递给一个集中控制器,这样就会给集中控制器带来很大的计算负担,此外,当集中控制器发生故障时,整个系统就会崩溃。鉴于集中式网络的这些缺点,研究了另一种网络形式,即分布式网络。由于分布式网络具有多个闭环控制回路以及多个自主控制器,这就使得每个控制器的计算负担大大减少,并且当其中一个控制器出现故障时,其他闭环回路也不会受影响。鉴于分布式网络的这些优点,近年来,越来越多的研究人员开始研究分布式网络的控制问题。相关研究提出了一种新型的包含共享历史信息的网络 ...
【技术保护点】
1.带有非对称信息的网络系统的最优分布式控制方法,其特征在于,包括:/n定义带有非对称信息的网络系统的数学模型如式(1)-(3)所示,/n
【技术特征摘要】
1.带有非对称信息的网络系统的最优分布式控制方法,其特征在于,包括:
定义带有非对称信息的网络系统的数学模型如式(1)-(3)所示,
其中,为状态信号,为控制器C1的控制信号,为控制器C2的控制信号,和为传感器1和传感器2的观测信号,C,D1,D2,F1,F2为具有合适维数的确定矩阵,和为系统噪声和观测噪声,均值均为零,协方差为Qθ,初始状态r0的均值为μ,方差为∑,r0,θk,和都是高斯的,且相互独立,对应的性能指标为式(4),
其中,Q,T1,T2和PN+1是半正定矩阵,E是对随机过程{θk}和随机变量r0取期望值;
控制器C1获得传感器1和传感器2的观测信息,也就是和控制器C2获得传感器2的观测信息,即定义Zk={z0,...,zk}作为控制器C1的观测信息,其中控制器C1对应的观测方程为式(5)
zk=Frk+wk(5)
其中F=[F1′F2′]′和控制器C2对应的观测方程为式(3);
确定可测量的控制器和可测量的控制器使得式(4)所示的性能指标最小。
2.如权利要求1所示的带有非对称信息的网络系统的最优分布式控制方法,其特征在于,使得式(4)所示的性能指标最小的过程中,利用庞德里亚金极大值原理,将式(1)和(4)改写成式(14)和(15):
其中,D=[D1D2],
基于观测信号{z0,...,zk},对于(1)和(5),控制器C1的最优滤波器为式(16)、(17)
其中,是估计误差协方差,并且满足式(18)、(19)
初始值为和
基于观测信号对于(1)和(3),控制器C2的最优滤波器为式(20)、(21),
...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁笑,张琦妍,卢晓,王海霞,张桂林,盛春阳,张治国,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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