分解与协调方法
出处:按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第112页(870字)
处理规模庞大、结构复杂、因素众多、目标多样的大系统问题,以实现最优化的系统设计、系统决策和系统管理的最基本的思路和方法。
是从一个总体目标出发,通过分析、规划、组织和协调,使其在总体目标的某些预定性能要求和指标上达到最优。
分解与协调方法分两步进行,第一步是分解,第二步是协调。
分解,就是将大系统按空间结构关系、系统总目标、系统模型关联、多级系统控制过程分解为各子系统。其中最主要的是模型关联分解,其方法是假想切断各子系统之间的模型关联,引入“伪变量”来考虑实际关联的影响,或者将关联变量预先设置为某种估计值,即用“去耦”方法,利用控制系统之间的相互关联,抵消控制对象的相互关联,将多变量大系统分解为独立的单变量子系统。
而系统的协调,则是对被分解的各子系统进行调节、控制,以解决系统整体的优化。系统协调的结构型式有集中控制,即一切现场信息都集中到控制中心,由控制中心直接协调各被控部分的关系。
还有分散控制的型式,就是将大系统的协调、控制任务分散给其所属的各个子系统。把集中控制与分散控制相结合,形成了多级递阶控制结构的协调形式,就是在每一级都设置控制器,它既接受上级的协调控制又处理下级的协调控制,而最高一级则是协调控制中心,它根据系统总目标,利用各种控制器(或机构)对各子系统进行控制和协调,使整个系统处在最优状态下运行,达到全系统最优化的目的。
现在大系统研究已形成了一些协调控制的原则。如在研究目标协调与模型协调时,以协调偏差进行反馈闭环控制的“关联平衡”与“关联预估”协调原则。在工程控制中,为了消除子系统相互关联造成各变量之间的相互影响而提出的多变量控制系统的“自治调节”原则。还有利用或加强对象间有益耦合,抵消或减弱有害的耦合,使各变量控制过程相互保持某种协调关系的“协调控制原则”。