基于遺傳算法的智能控制器設(shè)計方法研究.pdf

1、現(xiàn)代大工業(yè)過程存在非線性、大滯后、時變和數(shù)學模型不確定等特征,采取傳統(tǒng)的PID控制,很難達到理想的控制效果,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.該文在對上述三種方法進行結(jié)合和改進的基礎(chǔ)上,提出了在無模型和無先驗知識的情況下利用該文提出的改進遺傳算法自動優(yōu)化設(shè)計智能控制器的方法.該文主要設(shè)計了兩類控制器: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、表達式中引入合理的可調(diào)整因子,為實現(xiàn)控制規(guī)則的修正打下基礎(chǔ).并通過遺傳算法對可調(diào)整因子的在線優(yōu)化實現(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)確定與其等價的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).再利用遺傳算法對該模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進行在線尋優(yōu),從而實現(xiàn)模糊控制規(guī)則與隸屬函數(shù)的優(yōu)化.該文編制了實現(xiàn)這兩類控制器性能的算法程序,并通過仿真研究,驗證了這兩類控制器的性能.該課題主要工作和研究內(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,并針對控制器參數(shù)優(yōu)化問題,提出改進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可調(diào)整因子的新型解析描述表達式.通過對多個可調(diào)整因子的優(yōu)化可實現(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)則的完善問題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化問題.(5)將模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)