采用带修正因子的控制规则,即使是采用五因子修正算式,α(i=1-5)值选取仍有较大的盲目性,往往是先凭经验预定出α的若干个不同的取值,再逐一对它们进行实验仿真,以选择最优值。这种方法既耗时又繁琐,而且往往选不到真正最优的α值。因此还需要设计一种修正因子自寻优的模糊控制器,它能在系统控制过程中对α进行实时自寻优,以实现控制规则的自调整和自完善,达到提高控制系统品质的目的。 带修正因子自寻优的模糊控制系统结构如图1所示,其中通常是取:J=∫∞0t|e|dt为目标函数,并以目标函数的值为最小作为系统的性能指标,而且用修正因子α为寻优参数。寻优过程是针对被控过程的运行状况,根据目标函数值的大小不断地对因子α进行修正,使目标函数值逐步减小,直到系统的控制性能达到要求为止。若运行状况发生新的变化,则需重新执行寻优过程,直到调整出适合新运行状态设为修正因子。 在对给定的输入响应求目标函数值时,由于用计算机组成的模糊控制系统是一个离散系统,故应把目标函数J化为离散算式: J=Σ〖DD(〗n〖〗i=1〖DD)〗iT|e(i)|T=Σ〖DD(〗n〖〗i=1〖DD)〗iT2|e(i)|〖JZ)〗〖JY〗(8) 其中:T是采样周期,i是采样序号。 如果把采样周期T看成单位时间,则可取T=1。式(8)可写为: J=Σ〖DD(〗N〖〗I=1〖DD)〗i|e(i)|〖JZ)〗〖JY〗(9) 这样,只要先凭经验选择一组初始修正因子α={α1,α2,α3,α4,α5},得出一组初始的控制规则来对被控对象进行控制,然后对系统响应的过度过程进行采样,即可用式(9)求出目标函数J的值。 在求得系统的目标函数值后,在应用寻优算法进行修正因子α的在线自寻优,使目标函数值J=min或达到给定值为止。此时的α={α1,α2,α3,α4,α5}为最优修正因子,系统的特性也达到了最优,其中的寻优算法可采用单纯算法(其方法在自动控制理论相关的书籍上都有介绍)。 2.4 模糊控制表的完成 当选用不同的修正因子时,根据公式(7)就会得到不同的模糊控制规则而形成不同的模糊控制表。对于弧焊电 [1] [2] 下一页 |