参数自寻优模糊控制器优化方法的研究

《参数自寻优模糊控制器优化方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要参数自寻优模糊控制器优化方法的研究摘要模糊控制是智能控制的一个重要分支，其实质是对人观察，思考，判断，决策的思维过程的一种模拟。常规模糊控制器设计简单，易于实现，有着广泛的应用。但因模糊控制器的设计在很大程度上依赖于设计者的实践经验，带有相当的主观性。因此，对于一个特定的被控对象，需要借助某种手段对控制器进行优化才能取得较为满意的设计效果。而改善模糊控制性能的最有效方法是优化模糊控制器的控制规则和有关参数。本文提出了一种基于MATLAB的模糊控制器综合优化方法。该方法首先利用MATLAB中的模糊系统

2、工具箱结合MATLAB函数构建控制规则可调整的模糊控制器，然后利用最优化工具箱优化模糊控制器的控制规则和参数，从而提高模糊控制器的控制性能。最后利用仿真连接器建立系统仿真模型并在单位阶跃输入信号作用下仿真分析系统动态性能和优化设计结果。仿真表明控制规则及参数优化后系统阶跃响应特性基本上能达到快速小超调的设计目标。关键词：模糊控制；优化；MATLAB；仿真IIIIAbstractRearchonOptimizationMethodofFuzzycontrollerbasedonParametersself

3、-optimizingAbstractFuzzycontrolisanimportantbranchoftheintelligentcontrol.Theessenceisasimulationtotheprocessofhumanthinkingofobservation,thinking,judgementanddecision-making.Conventionalfuzzycontrolleriseasytodesignandimplement,andhasawiderangeofapplica

4、tions.Butthedesignoffuzzycontrollermostlyreliesonthedesigners’practicalexperience,withconsiderablesubjectivity.Therefore,aspecificobject,needstobeoptimizedtoachieverelativelysatisfiedwiththedesigneffect.Andthemosteffectivewayofimprovetheperformanceoffuzz

5、ycontrolisoptimizingfuzzycontrollercontrolrulesandtherelevantparameters.Itispresentedinthispaperacomprehensiveoptimizationmethodofthefuzzycontroller.ThemethodbasedonMATLABanddigitalsimulationanalysisincludesthreesteps:firstlyitusesfuzzycontrolsystemtoolb

6、oxandMATLABfunctiontoconstructafuzzycontrollerwithadjustablecontrolrules;secondly,itoptimizesthecontrolrulesandparametersofthefuzzycontrollerbytheoptimumtoolbox;thirdly,withthesimulationlinker,itbuildsansmulationmodelofasecond-ordersystemwithdelayandanal

7、yzesthedynamiccharacteristicsofthewholesystemaccordingtothestepresponse.Thesimulationresultsshowthatthesystemcanmeetthetargetofquickandnone-overshootanddesignthefuzzycontrollerwithhighefficiency.Keywords:fuzzycontrol;optimization;MATLAB;simulationIIII目录目

8、录摘要IAbstractII目录11绪论11.1论文的选题背景11.2论文的研究意义11.3模糊控制应用研究的现状及发展11.4课题的主要内容22模糊控制数学基础32.1模糊子集与运算32.2模糊推理42.2.1模糊条件语句42.2.2模糊推理53基本模糊控制器的设计与建立83.1精确量的模糊化83.1.1模糊控制器的语言变量83.1.2量化因子与比例因子83.1.3语言变量值的选取93.2模糊控制算法的设计103.2.1常见的模糊控制规则