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申请/专利权人：南京大学

摘要：本发明公开了一种混成系统最优控制生成的方法、装置、介质和设备。该方法首先将混成系统中各个组件的控制模式流图通过乘积合并成整体，然后通过指定深度的方式遍历整体控制模式流图的控制模式路径组成路径集合，并确定控制量的取值范围。然后通过在控制量的取值范围内随机取值生成随机样本，根据预先设定的控制目标表达式计算在随机选择的控制模式路径下的评估值，通过评估值确定样本控制混成系统的优劣，然后基于评估值和样本中控制量采样值对控制量的取值范围优化，通过不断的循环迭代，使得控制量的取值范围不断缩限，从而使得随机样本不断优化，最终将最优的随机样本作为混成系统最优控制输出。

主权项：1.一种混成系统最优控制生成的方法，其特征在于，该方法包括接收输入步骤、路径初始化步骤和最优控制求解步骤；所述接收输入步骤具体为：获取混成系统各组件的控制模式流图、系统环境约束信息和控制目标信息；所述控制模式流图是以组件的控制模式为节点，控制模式之间的模式变迁为边的有向图；所述控制模式包括系统量约束信息和系统量之间关系的约束信息；所述模式变迁包括系统量约束信息；所述环境约束信息是全局的系统量约束信息，用以表示混成系统所在环境的约束性条件信息；所述系统量包括状态量和控制量，用以表示混成系统行为特征的参数；所述状态量用以表示组件的状态；所述控制量用以表示组件的外部控制输入；所述控制目标信息包括控制目标表达式和控制目标值；所述路径初始化步骤包括如下步骤：步骤S21：若所述混成系统包括有多个组件，则将各个组件的控制模式流图通过乘积的方式合并成一个整体的控制模式流图；步骤S22：根据控制模式流图中的节点和边的关系和指定的深度，以广度优先的方式对整体的控制模式流图进行遍历，找出控制模式路径，组成控制模式路径集合；步骤S23：根据系统量约束信息，确定各个控制量的取值范围；所述最优控制求解步骤包括如下步骤：步骤S31：从控制模式路径集合中随机选择控制模式路径，并通过在各个控制量的取值范围内随机取值的方式生成各个控制量的采样值生成若干样本；所述样本包括所选择的控制模式路径和各个控制量的采样值；步骤S32：根据各个样本控制量的采样值为各个样本计算评估值；所述评估值根据如下公式计算：若样本控制模式路径中所有约束条件都被满足，则vk=absGk-Gm；否则vk=Pk；其中，vk表示第k个样本的评估值；Gk表示第k个样本根据控制量的采样值计算的控制目标表达式的值；Gm表示控制目标值；abs表示绝对值；Pk表示第k个样本根据控制量的采样值在样本控制模式路径上的约束条件的不满足度；步骤S33：根据样本评估值的大小将各个样本分成正样本集合和负样本集合；所述正样本集合中样本评估值小于负样本集合，并通过在正样本集合和负样本集合分别随机选择一个正样本和负样本，然后根据随机选择的正样本和负样本的控制量采样值为边界重新确定各个控制量的取值范围；步骤S34：重复步骤S31至S34直到各个样本评估值满足设定的条件或者循环次数达到一定的次数；最后以样本评估值最小的样本的各个控制量的采样值作为最优控制。

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