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《遺傳算法在倒立擺模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要復(fù)雜非線性系統(tǒng)的表達(dá)和控制問題是控制理論領(lǐng)域的重要研究方向之一,遺傳算法作為一種新的搜索算法得到了控制理論界的重視。本文介紹了基于遺傳算法的模糊模型的非線性系統(tǒng)的建模和控制器設(shè)計(jì)的理論及方法。包括遺傳算法的基本理論和工作方法,三種常見的改進(jìn)型的遺傳算法。詳述了利用SVM遺傳算法與T-S模糊模型相結(jié)合的模型辨識(shí)方法以及利用遺傳算法辨識(shí)T-S模型參數(shù)的方法,詳述了利用自適應(yīng)遺傳算法設(shè)計(jì)T-S模糊控制器的方法以及利用共生遺傳算法設(shè)計(jì)TSK模糊控制器的方法。利用單級倒立擺Matlab仿真演示了線性最優(yōu)控制器、基于自適應(yīng)遺傳算
2、法的T-S模糊控制器和基于共生遺傳算法的TSK模糊控制器的性能,由仿真結(jié)果可以看出,在一定范圍內(nèi)相對于線性最優(yōu)控制器,基于遺傳算法的模糊控制算法收斂時(shí)間較短,魯棒性較好。關(guān)鍵詞:模糊建模,模糊控制器設(shè)計(jì),遺傳算法,倒立擺ResearchonGeneticAlgorithmCombinedwithFuzzyControlSystemSimulationofInvertedPendulumSystemAbstractTheproblemsofrepresentationandcontrolofcomplicatednonli
3、nearsystemhasbeenoneoftheimportantresearchitemsincontroltheoryfield.Asannewsearchingalgorithm,theGeneticAlgorithmisemphasizedbycontroltheoryresearchfieldforitsspecialcharacteristic.ThispaperdescribesthedesigntheoryandwaysoffuzzymodelingofnonlinearsystembasedOnGen
4、eticAlgorithm,includingthebasictheoryandworkmeans,andthreeupdatedGeneticAlgorithms.ThenthispaperdescribesthedetailsofthewaytomodeltheT-SfuzzymodelbasedonSVMGeneticAlgorithmandthewaytoidentifytheparametersoffuzzymodelbyGeneticAlgorithm.Thenthispaperalsodescribesth
5、edesignwayofT-SfuzzymodelcontrollerbasedonadaptiveGeneticAlgorithmandthedesignwayoffuzzycontrollerbasedonparallelGeneticAlgorithm.Finally,asimulationofinvertedpendulumsystemdemonstratestheperformanceoffuzzymodelingandvariableschemes,andcomestoacompare,drawsaconcl
6、usion:thefuzzylogiccontrolalgorithmhaveshorterconvergencetimeandbetterrobustness.Keywords:fuzzymodeling,fuzzylogiccontrollerdesign,GeneticAlgorithm,invertedpendulum.4插圖清單圖1.1參數(shù)自適應(yīng)自組織控制?????????????????????.2圖1.2模糊控制器的結(jié)構(gòu)圖??????????????????????.3圖1.3常見的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)????
7、????????????????3圖2.1標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的操作流程圖??????????????????..9圖2.2內(nèi)含并行性??????????????????????????.1l圖2.3分層遺傳算法流程圖?????????????????????..20圖2.4自適應(yīng)交叉率和變異率????????????????????.2l圖2.5一傳多程序流程圖???????????????????????24圖2.6一傳一程序流程????????????????????????25圖3.1算法流程圖?????????????
8、?????????????.34圈3.2遺傳算法優(yōu)化T-S模糊控制器流程圖?????????????一36圖3.3算法比較示意圖????????????????????????.37圖4.1單級倒立擺??????????????????????????..39圖4.2倒立擺控制系統(tǒng)框圖????????????????