青銅峽灌區

[拼音]:duoceng dijie kongzhi jiegou

[英文]:multi-layer hierarchical control structure

大系統按控制的功能及決策的性質劃分的一種層次結構(見大系統結構)。多層遞階控制結構主要用於解決複雜的決策問題。

大系統(見大系統理論)處於不確定的環境中,在決策時為了克服不確定性的影響,需要較長時間積累資料和經驗,但是決策的制定和執行卻要求及時而迅速,否則控制就不能適應環境變化。為了解決這種矛盾可採用多層控制結構。多層控制結構就是將複雜決策問題分解為子決策問題的序列。每個子決策問題有一個解,就是該決策單元的輸出,同時也是下一決策單元的輸入。根據這個輸入,再確定下一決策單元中的引數,從而確定下一決策單元的輸出。如此一層一層下去,形成決策層的遞階(見圖)。

第Ⅰ層是直接控制層,包括各種調節器和控制裝置,具有一般控制系統的功能。它執行來自第Ⅱ層的決策命令,直接對被控過程或物件發出控制作用u,使過程的輸出y在T1期間內達到期望目標值yd,克服快擾動V1的影響。第Ⅱ層是最優化層。在決定這一層的數學模型時,只考慮對效能指標影響最嚴重的特定擾動V2,但數學模型的引數仍由第Ⅲ層供給的環境引數θ來確定。此層在T2≥T1期間內,根據確定了的數學模型計算出yd值,供給第Ⅰ層作為最優控制引數的設定值,實現動態最優化,克服較快擾動的影響。這一層因為能作出最優效能的決策,所以功能水平高於第Ⅰ層。第Ⅲ層是自適應層,它能根據環境條件的變化,經過較長時間T2積累資料,最終確定一組新的環境引數值θ,供給最優化層,供修正其目標函式、約束條件和數學模型的引數用。這一層具有適應不確定的環境變化的能力,適應較慢擾動變化,保持系統最優執行狀態,所以功能水平更高。如果還需要根據大系統的總任務、總目標考慮結構的功能來決定最優策略,以調整各層工作,克服慢擾動的影響,則增加第Ⅳ層,即自組織層。一般可根據大系統控制的功能和決策的性質確定決策層次。