分散控制結構

基本含義

分散控制結構中大系統最佳化的總任務由各分散的控制器共同完成。每個分散控制器只能獲得大系統的部分信息（信息分散），也只能對大系統進行局部控制（控制分散）。在空間上分散的大系統，或在空間上較集中但各個控制通道的動態回響時間（或時間常數）差別較大的大系統，均可採用分散控制。

當大系統的各分散控制器間沒有任何信息交換時，稱為完全分散控制結構，如電力網、交通管制網、數字通信系統、巨觀經濟系統等。如果各分散控制器間有部分（主要的和關鍵的）信息交換，稱為局部分散控制結構。

分散控制結構與多級遞階控制結構不同，它沒有上一級的協調器，大系統最佳化的總任務分配給各分散控制器，依靠它們之間相互通信進行調整。這種結構的優點是：

①使大系統的結構和控制功能分散，從而使系統功能的複雜性降低，信息傳輸串列處理的時間縮短。

②提高局部控制效果，因為每個控制器接收和處理的信息量小，能迅速作出決策和反應。

③降低設備投資，可採用微型計算機網，就地安置控制器，減少信息傳輸通道，設備維修簡單，便於技術更新。

④提高系統可靠性，個別分散控制器發生故障不致引起全局癱瘓，並可將其功能自動轉移給別的控制器來負擔，從而可以簡化冗餘系統（見分散控制系統、工業控制計算機）。

分散控制結構中出現的問題有以下3點:

①各分散控制器平行工作,沒有隸屬關係,難以進行有效的調整；只能實現大系統全局次最佳化；缺乏有普遍意義的解法。

②分散控制採用非經典信息結構（即每個分散控制器的決策取決於其他分散控制器的測量和所作的決策），會引起非線性發信策略和二次推測現象；各控制器間通信的滯後和隨機干擾等問題給分散控制結構的分析和綜合帶來困難。

③除了確知大系統是時標分離的情況或各子系統間是弱動態耦合的情況以外，很難確定分散控制系統的結構問題。