基于遺傳算法的智能控制器設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、現(xiàn)代大工業(yè)過(guò)程存在非線性、大滯后、時(shí)變和數(shù)學(xué)模型不確定等特征,采取傳統(tǒng)的PID控制,很難達(dá)到理想的控制效果,因此有必要研究新的智能控制策略.目前,模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的融合正在控制領(lǐng)域顯示出巨大的潛力.該文在對(duì)上述三種方法進(jìn)行結(jié)合和改進(jìn)的基礎(chǔ)上,提出了在無(wú)模型和無(wú)先驗(yàn)知識(shí)的情況下利用該文提出的改進(jìn)遺傳算法自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)智能控制器的方法.該文主要設(shè)計(jì)了兩類(lèi)控制器:其一,基于遺傳算法的控制規(guī)則可調(diào)整模糊控制器.首先在描述控制規(guī)則的解析

2、表達(dá)式中引入合理的可調(diào)整因子,為實(shí)現(xiàn)控制規(guī)則的修正打下基礎(chǔ).并通過(guò)遺傳算法對(duì)可調(diào)整因子的在線優(yōu)化實(shí)現(xiàn)模糊控制規(guī)則的在線自尋優(yōu).其二,基于遺傳算法的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器.首先根據(jù)模糊邏輯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定與其等價(jià)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).再利用遺傳算法對(duì)該模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進(jìn)行在線尋優(yōu),從而實(shí)現(xiàn)模糊控制規(guī)則與隸屬函數(shù)的優(yōu)化.該文編制了實(shí)現(xiàn)這兩類(lèi)控制器性能的算法程序,并通過(guò)仿真研究,驗(yàn)證了這兩類(lèi)控制器的性能.該課題主要工作和研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析了模糊控制、

3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和遺傳算法的發(fā)展現(xiàn)狀.(2)研究了遺傳算法的基本原理,并針對(duì)控制器參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題,提出改進(jìn)遺傳算法性能的若干措施.(3)研究控制規(guī)則可調(diào)整的模糊控制器,提出了兩種具有多個(gè)可調(diào)整因子的新型解析描述表達(dá)式.通過(guò)對(duì)多個(gè)可調(diào)整因子的優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)控制規(guī)則的修正.(4)研究了模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合技術(shù),根據(jù)模糊邏輯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定與其等價(jià)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).將隸屬函數(shù)的調(diào)整及控制規(guī)則的完善問(wèn)題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題.(5)將模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)