混沌優(yōu)化技術及其在模糊控制系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、分類號vDC——、廠t83551l密級——博士學位論文混沌優(yōu)化技術及其在模糊控制系統(tǒng)中的應用研究Application&ResearchofChaosOptimizationTechniqueonFuzzyControlSystem作者姓名：鄒恩學科專業(yè)：控制理論與控制工程學院(系、所)：信息科學與工程學院指導教師：張?zhí)┥?教授)副指導教師：論文答辯日期竺』：』!：鄉(xiāng)口答辯委員會主席中南大學2005年10月沌序列的遍歷性、統(tǒng)計特性進行了

2、定量的分析，為混沌全局優(yōu)化提供_r理論依據(jù)。第三章論述函數(shù)優(yōu)化的混沌算法研究，為了避免混沌優(yōu)化在區(qū)間內的盲目搜索，提出一種改進的變區(qū)間混沌優(yōu)化方法，該方法在混沌搜索過程中，將每次搜索到的較優(yōu)值計數(shù)，并設置一個標志A，當搜索到較優(yōu)值的次數(shù)=A，則根據(jù)搜索區(qū)間的大小動態(tài)縮小空間，在小區(qū)間中再重復上述過程，直至找到全局最優(yōu)解，方法非常簡單。仿真結果表明，該方法局部搜索能力強，搜索效率優(yōu)于變尺度混沌優(yōu)化方法。由于模糊控制系統(tǒng)中控制器的參數(shù)整定是

3、一項十分棘手的工作，其控制規(guī)則和隸屬函數(shù)很難達到最優(yōu)狀態(tài)，因而常使控制結果出現(xiàn)較大的超調和振蕩。第四章對模糊控制系統(tǒng)的混沌優(yōu)化方法作了比較詳細的研究，構造了利用混沌算法離線優(yōu)化、共軛梯度下降法在線調整參數(shù)的模糊控制器；在倒立擺系統(tǒng)中，將單級倒立擺的四維輸出分解為兩個二維模糊控制器的輸入量，并將其組成雙閉環(huán)控制，內環(huán)調節(jié)擺桿的角度，外環(huán)控制小車的位移，控制器的參數(shù)用混沌算法優(yōu)化，最后用仿真說明了系統(tǒng)是穩(wěn)定的。還設計了利用混沌方法全局優(yōu)化結

4、構和參數(shù)、梯度下降算法局部搜索參數(shù)的模糊神經網(wǎng)絡控制器，仿真結果表明優(yōu)化程序簡單，系統(tǒng)的控制精度高。第五章設計了一個自行式海底作業(yè)車的智能控制系統(tǒng)，采用雙環(huán)串級的閉環(huán)控制，外環(huán)采用模糊神經網(wǎng)絡控制器，內環(huán)采用模糊控制器。整個控制系統(tǒng)結構和參數(shù)的設計思路為：采用混沌優(yōu)化方法離線尋優(yōu)模糊神經網(wǎng)絡的結構和所有參數(shù)以及模糊控制器的參數(shù)，優(yōu)化后的控制器參數(shù)被接入到控制系統(tǒng)中。為了提高系統(tǒng)的自適應能力，再采用共軛梯度下降法在線調整模糊神經網(wǎng)絡的權值