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基于遗传算法的非最小相位系统的模糊控制器设计

作　者: 闫蕾
导　师: 孙建平
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 模糊控制遗传算法非最小相位系统 PID复合控制
分类号: TP273.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

非最小相位系统在控制工程中比较常见而且难于控制,本文采用了两种智能控制的方法对系统进行优化控制。首先,针对非最小相位系统的特性,设计了模糊控制器对其进行控制,并用改进的遗传算法对模糊控制器的规则和参数进行了优化,由于系统易产生负调的,引入了系统负调的输出绝对值作为目标函数,并对在优化过程中没有优化到的模糊规则进行了合理的人工修改,得到了理想的控制效果。其次,针对模糊控制器易引起稳态误差,论文提出了基于模糊规则进行切换的模糊PID复合控制器,实现了从一种控制方式到另一种控制方式的平稳过渡。并将并行思想引进到了遗传算法中,对复合控制器的参数进行了优化,结果优化出来的模糊控制器控制品质好,且具有一定的鲁棒性与抗干扰性。

全文目录

中文摘要  4
英文摘要  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 研究背景及意义  7-11
    1.1.1 选题背景  7-8
    1.1.2 智能控制的起源与发展  8-10
    1.1.3 研究现状  10-11
  1.2 论文的主要工作  11-12
第二章非最小相位系统地分析  12-16
  2.1 最小、非最小相位系统的定义  12
  2.2 非最小相位系统类型  12-13
  2.3 非最小相位系统的研究  13-15
  2.4 本章小结  15-16
第三章模糊控制基础知识  16-25
  3.1 基本定义和术语  16-17
  3.2 模糊控制系统  17-18
    3.2.1 模糊控制系统的组成  18
    3.2.2 模糊控制系统的分类  18
  3.3 模糊控制器的设计  18-24
    3.3.1 基本原理与组成  18-19
    3.3.2 模糊控制器的结构设计  19-24
  3.4 本章小结  24-25
第四章遗传算法的基本原理  25-32
  4.1 基本遗传算法  25-28
    4.1.1 编码  25-26
    4.1.2 适应度函数  26
    4.1.3 遗传算子  26-28
    4.1.4 遗传算法的运行参数  28
  4.2 伪并行遗传算法  28-31
    4.2.1 伪并行遗传算法的基本思想  29-30
    4.2.2 并行遗传算法的分类  30
    4.2.3 子群体信息交换模型  30-31
  4.3 本章小节  31-32
第五章非最小相位系统的模糊控制器设计  32-46
  5.1 模糊控制中待优化的问题  32-33
  5.2 遗传算法优化模糊控制规则的设计  33-40
    5.2.1 遗传算法优化模糊控制器规则的分析  33-34
    5.2.2 模糊控制器的设计  34-36
    5.2.3 改进的遗传算法优化模糊控制器  36-40
  5.3 仿真实例  40-45
    5.3.1 参数设置  40
    5.3.2 分析和改进  40-43
    5.3.3 仿真结果  43-45
  5.4 本章小结  45-46
第六章基于伪并行遗传算法的模糊 PID 复合控制器的设计  46-55
  6.1 模糊 PID 复合控制器的系统  46-49
    6.1.1 模糊控制器的缺陷  46
    6.1.2 模糊 PID 复合控制器的提出及工作原理  46-47
    6.1.3 模糊 PID 复合控制器的缺陷及改进  47-49
  6.2 基于伪并行遗传算法的模糊 PID 复合控制器的设计  49-51
    6.2.1 模糊控制器的设计  50
    6.2.2 遗传算法优化模糊 PID 控制器设计  50-51
  6.3 仿真  51-54
    6.3.1 参数设置  51-52
    6.3.2 仿真结果及分析  52-54
  6.4 本章小结  54-55
第七章结束语  55-57
  7.1 本论文主要完成的工作  55
  7.2 后续工作展望  55-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
在学期间发表论文和参加科研情况  61-62
详细摘要  62-69

基于遗传算法的非最小相位系统的模糊控制器设计

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