基于可拓控制算法的改进与仿真研究

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1、2008．~12月电子测试Dec．2008繁12期No．12基于可拓控制算法的改进与仿真研究*杨刚，余永权，张维威，黄英(1．广东工业大学自动化学院广州510006；2．广东工业大学计算机学院广州510006)摘要：可拓控制是应用可拓学的信息转换方法来解决实际控制系统中的矛盾问题的一种新型的智能控制方法。本文首先简要介绍了传统的可拓控制器的结构及算法，在此结构基础上提出了一种改进的可拓控制算法，并且借助于MATLAB仿真平台观察改进算法的控制效果，最后与其他算法控制效果进行比较。研究结果表明，改进后的可拓控制算法不但能达到基本的控制

2、要求，并且具有参数整定简单、响应快速、稳定性好等特点。关键词：可拓控制；关联度；控制仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：AImprovementandsimulationresearchofextensioncontrolalgorithmYangGang，YuYongquan，ZhangWeiwei，HuangYing(1AutomationCollege，GuangdongUniversityofTechnology，Cruangzhou，510006，China；2ComputerCollege，GuangdongUni

3、versityofTechnology，G-uangzhou，510006，China)Abstract：ExtensionControliSanewintelligentcontro1method，whichiSusethemeansofin-formationtransformtosolvetheinconsistentquestionoftheactualcontrolsystem．Thispaperintroducesthestructureandalgorithmofcanonicalextensioncontroller

4、，presentsanimprovedcontrolalgorithmonthebasisoftheproposed，andusesMATLABsimulationplatformtoob—servetheeffectofthealgorithm，atlastcomparedtheeffectofcontrolwithothers．Theresultshowsthat，theimprovedalgorithmnotonlycansatisfythebasalcontroldesirebutalsoisbet—terthantheot

5、hersinparametertuning，responsetimeandstabilization．Keywords：extensioncontrol；dependentdegree；controlandsimulation控制以控制输入信息的合格度(关联度)作为确定0引目控制输出校正量的依据，通过可拓变换，使被控信息转换到合格的范围内，解决控制系统中不可控和可拓控制是在可拓学的基础上提出的从信息需要控制之间的矛盾叫。文献[2]提出了一种可拓转换的角度来处理控制问题的理论与方法。可拓控制器的设计方法，并探讨了特征模式划分与关联*基

6、金项目：广东省自然科学基金资助项目(04009464)ELECTR0NtCTEST20o8。12Design＆Research度计算等问题；文献[3]提出了包括上层可拓控制(4)可拓域：控制器的输出随系统特征状态可器和基本可拓控制器的双层自学习可拓控制结构。调整到合格范围内的特征状态的取值范围；本文在上述研究的基础上，提出了一种改进的(5)非域：系统的输出不能被调整到合格范围可拓控制算法，并对其进行仿真研究。研究结果表内的特征状态的取值范围；明，该算法具有简单、快速等优点。(6)可拓集合：可拓域内建立的关于特征状态的集合；1可拓控制

7、器(7)特征状态关联度：当前的特征状态与系统控制目标可拓集合之间的关系，记为K(s)。可拓控制方法是将可拓集合论的研究事物的转将其分为K(s)≤一1，一1≤K(s)<0，K(s)≥0化关系的理论与方法应用在控制问题的研究上，通三种兄进行讨论，可拓控制主要研究一1≤K()≤过将不合格范围内的控制变量转化到合格范围内，0的情况；从而使控制效果从不满意转化到满意。基于这种思(8)特征模式：由特征量表示系统运动状态的想，建立了如图1所示的可拓控制器的结构框图。典型模式，记为一(C1，，⋯，)，i一1，2，⋯，r其中，．表示第i个特征模式，表

8、示关于；的模式划分；(9)测度模式：根据特征状态关联度划分的模式，记为M。1．2基本可拓控制算法本文参照文献[31采用偏差e和偏差微分；作图1石】拓控制器结构图为系统的特征量，并将特征状态划分为8个特征模图1所示即为包含上层可拓控制器