基于免疫原理的控制器研究與設計.pdf

1、人工免疫系統(tǒng)是目前新興的一種智能方法，它是以生物免疫系統(tǒng)的功能、特點和作用機理為基礎而設計出的計算模型。它具有很強的學習、識別、記憶和特征提取的能力，能夠解決傳統(tǒng)計算方法難于解決的許多復雜問題，因而近年來成為研究的熱點，并在諸多領域中得到了廣泛的應用。 本文主要研究免疫思想在自動控制領域的應用。以已經存在的各種免疫網絡模型為基礎，建立起相應的免疫控制器模塊，并選用電機調速系統(tǒng)作為主要控制對象，在Matlab中進行仿真分析。本文將

2、其它的智能控制方法引入到免疫控制器的參數優(yōu)化中來，實現各種智能控制方法之間的優(yōu)勢互補，改進了控制效果。歸納起來，本文的研究內容及成果主要體現在以下三個方面： 首先，介紹了人工免疫系統(tǒng)的歷史及研究現狀，對論文用到的一些生物免疫系統(tǒng)概念進行了解釋，著重論述了人工免疫系統(tǒng)的機理研究和應用研究。 其次，分析了免疫調節(jié)控制、雙因子免疫控制、Varela免疫控制等網絡模型，根據其動態(tài)方程建立起相應的控制器結構。通過仿真研究，驗證各免

3、疫控制器的控制效果，分析各個參數的作用。并選用其中的一種免疫控制器與傳統(tǒng)的PID控制器在動態(tài)響應、魯棒性以及抗時延方面進行了對比。仿真結果表明，該免疫控制器相比PID控制器有著自身的優(yōu)勢。 最后，在對典型免疫控制方法研究的基礎上，對其不足進行了改進。首先引入希爾函數來模擬免疫促進細胞與抗原之間的非線性關系，取代之前所采用的線性關系；之后提出了免疫調節(jié)控制與積分環(huán)節(jié)加權輸出的方法以避免超調；最后使用模糊控制方法來逼近免疫調節(jié)控制器