大規模系統

大規模系統
largescale systems
規模龐大、結構複雜 （ 環節較多、層次較多或關係複雜）、目標多樣、影響因素眾多，且常帶有隨機性的系統 。這類系統不能採用常規的建模方法、控制方法和最佳化方法來進行分析和設計，因為常規方法無法通過合理的計算工作量得到滿意的解答。隨著生產的發展和科學技術的進步，出現了許多大規模系統，例如電力系統、城市交通網、數字通信網、柔性製造系統、生態系統、水資源系統、社會經濟系統等。這類系統的特點是規模龐大，結構複雜，而且地理位置分散，因此造成系統內部各部分之間通信的困難，提高了通信的成本，降低了系統的可靠性。
在大規模系統中由於受控對象分散和變數數目太多，不宜採用集中控制結構。因此，在各種工程和非工程的大規模系統中存在著兩種基本結構方案，即遞階結構（層次結構）和分散結構。其共同的特點是將大規模系統的總體功能和目標按一定關係分配給各子系統。這些子系統都具有各自的控制器，都有一定的決策能力。分解後的子系統的階數下降較多，較易實現自身最最佳化。對大規模系統的研究，發展了遞階控制理論和分散式控制理論；研究該系統的穩定性則有加權和李雅普諾夫函式法、向量李雅普諾夫函式法和輸入輸出法。對於大規模系統實施模型簡化（模型降階）的主要方法有集結法和奇異攝動法。