基于信息理論的多變量控制方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、多變量系統(tǒng)的控制問(wèn)題一直以來(lái)都是控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)的日益大型化、復(fù)雜化，大多數(shù)實(shí)際系統(tǒng)均為多變量系統(tǒng)，且隨機(jī)現(xiàn)象無(wú)處不在無(wú)法避免。因此，本文的選題具有理論價(jià)值及實(shí)用價(jià)值。信息理論的誕生給控制理論的研究提供了全新的立足點(diǎn)，豐富了多變量控制方法的研究手段;此外信息測(cè)度能夠良好地刻畫(huà)閉環(huán)系統(tǒng)的隨機(jī)不確定性，讓我們?cè)谔幚韺?shí)際問(wèn)題的時(shí)候更游刃有余。本文旨在基于信息理論相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)研究多變量控制系統(tǒng)，并結(jié)合實(shí)際情況考慮工業(yè)系

2、統(tǒng)中的非高斯隨機(jī)現(xiàn)象，提出了多變量控制新方法，本文的主要工作與貢獻(xiàn)如下:
　　首先，基于互信息率，本文研究了分散控制系統(tǒng)的核心問(wèn)題——如何衡量多變量耦合程度并基于此提出有效的變量配對(duì)準(zhǔn)則。在頻域中，使用互信息率來(lái)刻畫(huà)系統(tǒng)內(nèi)部的耦合情況并提出了相關(guān)的配對(duì)準(zhǔn)則。
　　其次，本文重點(diǎn)研究了多變量網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的日益發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的誕生拓寬了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中的非高斯隨機(jī)時(shí)

3、延，使用改進(jìn)的最小熵控制算法設(shè)計(jì)等效后的多變量非高斯非線(xiàn)性系統(tǒng)，并采用線(xiàn)性化方法進(jìn)行局部穩(wěn)定性分析。
　　最后，本文針對(duì)最小熵控制算法進(jìn)行改進(jìn)，使用生存信息勢(shì)來(lái)刻畫(huà)閉環(huán)系統(tǒng)的不確定性，構(gòu)成了全新的性能指標(biāo)。然后基于此提出了一種全新的多變量非線(xiàn)性非高斯系統(tǒng)控制策略，緊接著基于隨機(jī)線(xiàn)性化模型進(jìn)行了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。最后用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證了該控制策略的有效性。這一部分針對(duì)傳統(tǒng)信息理論領(lǐng)域的最小熵準(zhǔn)則存在的不足做出了新的嘗試，并提出了相