壓縮比

[拼音]:donglixue xitong canshu xunyou

[英文]:parameter optimization of dynamic systems

在一組約束條件下,尋找動力學系統的一組引數,使給定的指標達到最優值(極大或極小值)的方法。它廣泛應用於系統的分析、綜合與設計中。在實際的動力學系統尋優問題中,給出指標的解析式很困難或者給出的解析式很複雜,一般只能針對具體引數,通過模擬來計算系統的指標。為了尋求使指標達到最優值的引數,必須進行多次執行模擬。因此,動力學系統尋優是多次執行模擬的一個重要方面。

動力學系統引數尋優方法的基本步驟是:

(1)給定一組初始引數,並用模擬的方法計算出系統在這一引數下所達到的指標。

(2)按照一定的規則在某一個尋優方向上找到一組新的引數,它和初始引數之間的距離稱為尋優步長。新引數必須滿足約束條件。

(3)再用模擬的方法計算出系統在新引數下所達到的指標。

(4)判斷新引數是否已使指標達到最優值;如果尚未達到,則繼續由這組新引數出發再重新尋找,直到使指標達到最優值為止。尋優的效率不僅取決於確定尋優方向和尋優步長的規則,還取決於模擬的效率。

動力學系統引數尋優的演算法大多來源於非線性規劃的迭代數值解法,如區間消去法、插值法、單純形法、共軛梯度法等(見非線性規劃)。為了解決多極值指標和泛函限制條件的問題,80年代出現了一些新演算法,如自適應隨機法,它能在尋優過程中自適應地選擇尋優步長分佈的最優方差,並週期地探測區域性最優的尋優步長方差,從而找到改進的新區域,降低落入區域性極值的概率。