2.6 小结
进行大系统的协调分解,可以分成多级。除了以上的二级、三级外,还可以进一步设定度量,再分出更多级。分级的多少根据实际情况而定。一般地讲,分级越多,协调起来越不易,但分级越少,每级的维度则越高。
对协调变量的选取,可以有多种方法,我们上面选了μi(k)和λi(k),也可以选取别的,例如选Xi(k),则第一级需要求μi(k)、Ui(k)。总之,每种选取最终都要满足L对μi(k)、λi(k)、Xi(k)、Ui(k)、Zi(k)的偏导数为0的最优条件,按此原则可以根据实际问题进行选取。
三级分解协调法收敛速度慢,采用关联预估法可以改善收敛速度。主要原因如下:(1)关联预估法的第二级不需进行梯度运算即可直接求出λi(k)、Zi(k),此做法有一定的技巧性,他使用得出Zi(k)显式,使用得出λi(k)显式,而换另外三个变参量一个也做不到这点。(2)关联预估法的第一级用Riccati方程方法,令N→0,求μi(k)。对X i(k),由0至N,依次求出Xi(k), μ(k)直接返第二级去协调,算法很简单。加一级就繁琐了,收敛速度也就慢了。故我们认为关联预估法设计得非常精巧。对具有大范围延滞的系统使用关联预估法,尝试的结果可以发现,不论是使用大范围的哈密尔顿函数还是直接(本质还是 H(·))都无法简单地得到显式解。因此采用“预”预估法,即选对Xi(k)、Ui(k)做估计,转而求真正的协调变量λi(k)、Zi(k)(即关联预估法),这样使第二、一级就运转起来了。
我们选Xi(k)、Ui(k),是因为在实践中较容易合理地估计出此二值,因而算法收敛快。对第一级,由于耦合的特殊性,即k时刻,Xi(k)、Ui(k)、Zi(k)皆耦合,而不是Xi(k+1)单独出去,故只好采用上一次即l次的结果,即算出一个新结果就用一个新结果,于是导出了改进的算法。对第一组各系数阵,可以预先一次算出,进行存储,故第一级计算量仅是递推。
原则上讲,能两级做到的,就不要用三级实现。