基于遗传算法的模糊滑模控制
李众1,张丽娟2,刘玉燕2,赵文杰2
(1.华北电力大学工商管理学院,北京102206; 2.华北电力大学自动化系,河北保定071003)
摘要:模糊控制和滑模控制的结合提供了非线性控制的一大新方法,它消除了滑模控制的抖动,但同时带来新的问题———静差,而且这种控制器在控制切换时动态性能与滑平面系数选择有很大关系。鉴于以上问题,该文提出用不均匀分布隶属函数的模糊控制器来代替传统滑模控制器的符号函数,同时为了保证模糊控制系统的全局稳定性,考虑加入模糊监督控制器。
再基于遗传算法对滑平面系数和因子寻优,在算法中目标函数是系统的误差和表征系统稳定性的一个新变量。这种方法减小了系统的稳态误差,加快了系统到达滑动平面的速度,有效地消除了抖动。仿真结果表明了该方法的有效性。
关键词:模糊控制;滑模控制;遗传算法;模糊滑模控制
中图分类号:TP273 文献标识码:A
1 引言
变结构控制对系统的参数摄动及外部干扰具有很强的鲁棒性,但抖动现象是变结构控制最主要的缺点[1]。针对这一问题,很多学者提出了各种改进方法,边界层方法是一种常用的抖动消除方法,该方法采用饱和函数替代控制律中的开关函数,使得控制作用在边界层内部变为连续控制,从而消除在切换面的抖动现象[1]。还有基于模糊的滑模控制,将模糊控制与传统的滑模控制相结合[2],然而以上方法是在损耗了稳态误差的情况下,消除了系统的抖动。针对以上情况,本文提出一种既能减小稳态误差,同时能消除抖动的基于遗传算法的模糊滑模控制的方法。
5 结论
由仿真结果可以看出,论文中的方法消除了滑模控制的抖动,也将静差降到了最小,同时保证系统的动态性能和稳定性,加速了系统的响应时间,提高了系统的稳态精度。结果证实了该方法的有效性。
参考文献:
[1] 姚琼荟,黄继起.变结构控制系统[M].重庆:重庆大学出版社, 1995.
[2] 朴营国,张俊星,张化光.基于模糊逻辑的一类非线性系统直接自适应控制[J].控制理论与应用, 2001, (18): 45 -50.
[3] 王立新.模糊系统与模糊控制[M].北京:清华大学出版社,2003.
[4] J JE斯洛廷,李卫平著.应用非线性控制[M].北京:国防工业出版社, 1992.
[作者简介]
李 众(1976-),男(汉族),北京人,华北电力大学硕士,主要研究基于算法的计算机管理。
张丽娟(1979 -),女(汉族),河北保定人,河北保定华北电力大学自动化系,硕士研究生,主要研究计算机控制。
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