鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制器设计方法。鲁棒性是指当一个系统内部存在结构变化或外部存在扰动的状况,仍然能保持其系统功能的能力。鲁棒性是控制系统中的一个基本属性,它伴随着不确定性问题的产生而普遍存在。在连锁零售企业供应链系统中,来自供应、制造、销售等方面的内部运作的不确定性,来自地震、洪水、火灾、生产事故、国际经济环境等方面的外部突发应急事件的不确定性,都会直接影响到供应链系统的正常运行。在这些不确定因素作用下,鲁棒性成为能否确保供应链的收益和持续性运行的重要因素。供应链的鲁棒性是指供应链系统受到内部运作或外部突发应急事件等不确定性干扰情况下,仍能保持供应链系统收益和持续运行的功能。
如果系统中存在能够引起系统结构或参数变化的不确定性,那么被控对象实际上不是一个单一固定不变的系统了。如果这种不确定性可以理解成取自某一个集合,那么实际被控对象可以描述为一个系统集(∑0,Δ∑)。这里∑0是模型的精确已知部分,称为标称系统;Δ∑表示不确定因素所构成的某个可描述集。而实际系统可以解释为由标称系统∑0和不确定性因素的集合Δ∑中的某个元素构成。而描述不确定性集合的方法有以下两种类型:可参数化不确定模型和非参数化不确定性。前者又称为参数不确定性,是指可以用被控对象模型的参数摄动来表示的不确定性。这类不确定性一般并不改变模型的结构,如对象模型动态的阶次。后者,是指当不确定性的影响不能仅仅用参数摄动来表示时,就可以用未知的摄动函数或未知的动态方程来表示。与参数不确定性一样,在建立数学模型时,应该将摄动函数中的已知部分分离出来,以便尽可能减少鲁棒系统设计时的保守性。静态函数摄动所描述的不确定性并不改变系统的维数,即不确定性并不增加系统状态变量的数目。但是,在实际系统中,有些不确定性因素其自身具有动态,必须用独立的状态变量来描述。
以上各类模型描述的不确定性,其摄动的大小均用H∞范数来量测,故通常称为范数有界摄动。在实际工程中,建立不确定系统的模型时,重要的是如何充分利用已知信息来确定摄动函数的界。虽然想要给出一个统一的确定界函数的算法是比较难的事。但是,不管用什么样的办法寻求界函数,都应该遵守这样一个原则——即尽可能减少控制模型的保守性,使得界函数所包含的摄动尽可能地贴近实际情况。梅生伟等(2008)在关于现代鲁棒控制理论与应用的专著中强调:一般情况下,在对控制性能影响大的中低频域内应尽量使摄动界函数W(s)不过分超过摄动的增益。这是因为在控制频带里,如果系统的特性精确已知,设计时就能提高控制性能,而在大范围摄动的频带实现精确控制是非常困难的。常见的几类摄动界函数W(s)的设计方法主要有,系统辨识法、近似法和参数摄动法。具体可参照相关著作论述。(www.daowen.com)
随着市场全球化程度的日益提高,竞争日趋激烈,企业必须要针对顾客需求的频繁变更做出快速响应来应对复杂的动态环境。同时信息技术和网络技术的发展,也使得供应链从静态向动态发展,供应链系统的动态性已经成为现代物流的一个主要特征,研究动态供应链的建模与控制问题具有重要的理论和实践意义。控制理论在处理控制系统的动态性问题上拥有很大的优势,因此将控制理论用于闭环供应链系统的研究将有助于掌握整个供应链系统的动态性能,同时抑制闭环供应链系统的不确定性,保证系统在一个较平稳的状态下运行。闭环供应链是一个复杂的动态系统,因而分析动态闭环供应链的运作情况是一个迫切需要得到解决的问题。
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