复杂系统的平行控制理论及应用.docxVIP

文 章 编 号 ：１６７２ ３８１３（ 文 章 编 号 ：１６７２ ３８１３（２０１２）０３ ０００１ １２ 复杂系统的平行控制理论及应用 王 飞 跃 ，刘 德 荣 ，熊 刚 ，程 长 建 ，赵 冬 斌 （中国科学院自动化研究所 ａ．复杂系统管理与控制国家重点实验室 ； ｂ．北京市智能化技术与系统工程技术研究中心 ，北 京 １００１９０） 摘 要 ：首先给出了复杂系统的定义 ，并 对复杂系统的研究现状和 存 在 的 问题 进行 了 探 讨 ，认识到没有可用来描述复杂 系 统的足够精确的模型 ，基 于 还 原 论 的 现 有 控 制 理 论和方 法 难以发挥有效作用 。在 此 基 础 上 ，提 出 了 应 对 这 类 复 杂 系 统 问 题 的 平 行 控 制 方 法 ，阐 述 了 其 ＡＣＰ 思 想 、基 本 原 理 和 优 势 等 。 同时对控制理论 的 发展历 史 做 了 简 要 描 述 ，证 明 平 行 控 制 理 论 的 产 生 是 必 然 的 。 并阐述了平行控 制 理论的 核 心 技 术 。最 后 介 绍 了平行控制系 统 平 台 及 其 在 乙 烯 生 产 和 城 市 交 通 中 的 应 用 ， 描 述 了 平 行 控 制 理 论 研 究 和 应 用 实 践 的 前 景 与 展 望 。 关 键 词 ：复 杂 系 统 ；人 工 系 统 ；计 算 实 验 ；平 行 控 制 中 图 分 类 号 ：ＴＰ１１；Ｎ９４；ＴＰ２７３ 文 献 标 识 码 ：Ａ ＰａｒａｌｌｅｌＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙｏｆＣｏｍｐｌｅｘＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ＷＡＮＧ Ｆｅｉ－ｙｕｅ，ＬＩＵ Ｄｅ－ｒｏｎｇ，ＸＩＯＮＧ Ｇａｎｇ，ＣＨＥＮＧ Ｃｈａｎｇ－ｊｉａｎ，ＺＨＡＯ Ｄｏｎｇ－ｂｉｎ （ａ．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＣｏｍｐｌｅｘＳｙｓｔｅｍｓ， ｂ．ＢｅｉｊｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｓｉｓｆｉｒｓｔｇｉｖｅｎｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔａｔｅ－ｏｆ－ ｔｈｅ－ａｒｔｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｓｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｓｈａｖｅｎｏａｃｃｕｒａｔｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓ， ａｎｄｃｌａｓｓｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｉｅｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｂｅｃｏｍｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｄｅａｌｗｉｔｈ．Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂ－ ｌｅｍｓ，ｐａｒａｌｌｅｌｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｅｒｅｉｔｓＡＣＰｃｏｎｃｅｐｔｓａｎｄｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｒｅｉｎｔｒｏ－ ｄｕｃｅｄ，ａｎｄｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅａｄｄｒｅｓｓｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙｏｆｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｏｐｒｏｖｅｔｈａｔｐａｒａｌｌｅｌｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙｉｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｔｒｅｎｄ．Ｃｏｒｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐａｒａｌｌｅｌｃｏｎｔｒｏｌａｒｅａｌｓｏ ｌｉｓｔｅｄａｎｄｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｐａｒａｌｌｅｌｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｉｔｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏｅｔｈｙｌｅｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｕｒｂａｎｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｃｏｎｃｌｕｄｉｎｇｒｅｍａｒｋｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈａｒｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｓ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｙｓｔｅｍｓ；ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；ｐａｒａｌｌｅｌｃｏｎｔｒｏｌ 收 稿 日 期 ：２０１１－０７－２９ 基 金 项 目 ：国家自然科学基金 ６１０３４００２９０９２０３０５；科 技 部 项 目 （２００６ＣＢ７０５５０６，２００６ＡＡ０１０１０６）；中 国 科 学 院 项 目 （２Ｆ０９Ｎ０５，２Ｆ０９Ｎ０６，２Ｆ１０Ｅ０８，２Ｆ１０Ｅ１０）；北京市科委项目 （２Ｆ１１Ｄ０３） 作 者 简 介 ：王 飞 跃 （１９６１－