3、工业系统分布式控制与滤波相关技术解析

工业系统分布式控制与滤波相关技术解析

1. 博弈论与控制均衡

在一些控制场景中，每个参与者会根据效用或收益函数 (u_i)（(u_i : A →ℜ)，(\forall i ∈N)）对结果进行排序，并且所有参与者都致力于实现全局目标 (G : A →ℜ)。当没有参与者倾向于单方面偏离其任何其他行动时，博弈达到纳什均衡。

在迭代和独立算法中，每个局部控制器往往会趋向于纳什均衡；而迭代和协作方法则寻求由理想的集中控制结构提供的帕累托最优解。不过，纳什均衡可能不稳定，并且与帕累托最优解相差甚远。因此，在控制问题的表述中必须包含特定的约束条件，以确保闭环稳定性。虽然稳定性只能在事后通过对所得闭环动态进行分析来验证，但在问题表述中会包含稳定性约束。采用一种最小 - 最大方法，旨在在最坏情况下的干扰下最小化局部成本函数，从而计算参数化的分布式控制律。一个参与者团队需要在每个参与者对自然决策信息有限的情况下，优化最坏情况的场景。

2. 网络控制系统（NCS）

2.1 发展历程与优势

共享数据网络的研究和发展有着悠久的历史，大约 30 - 40 年前就开发了如 Slotted 和 ARPANET 等主要数据网络。许多工业公司和机构对将网络应用于远程工业控制和工厂自动化表现出浓厚兴趣，因为这些网络能够实现远程数据传输和用户之间的数据交换，减少布线连接的复杂性，降低媒体成本，并便于维护。经过广泛的研发，已经发布了几种用于工业控制的网络协议，如控制器局域网（CAN）、Profibus、基金会现场总线和 Device - Net。这些协议通常对于实时控制目的是可靠且强大的。

同时，通用计算机网络技术，尤其是以太网，也取得了飞速发展。随着价