基于遺傳優(yōu)化的Fuzzy-PID控制策略研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，系統(tǒng)的功能和復(fù)雜程度越來越高。對(duì)于具有較大的滯后性、時(shí)變性、非線性的控制對(duì)象，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，單純采用PID控制不能滿足系統(tǒng)性能的需求，而采用Fuzzy-PID復(fù)合控制卻是一種比較好的解決辦法。
　　遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過程而形成的，它是基于自然選擇和基因遺傳學(xué)原理的搜索算法，體現(xiàn)了優(yōu)勝劣汰的自然選擇的優(yōu)化思想；PID控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)；模糊控制不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，魯

2、棒性強(qiáng)。充分利用三者各自的特點(diǎn)，使它們的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將遺傳算法和Fuzzy-PID控制相結(jié)合，是智能控制領(lǐng)域中的發(fā)展方向之一。
　　首先對(duì)模糊控制和遺傳算法的原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述和探討，內(nèi)容包括：模糊控制的原理、常規(guī)的模糊控制器的設(shè)計(jì)、遺傳算法的原理及基本操作。
　　模糊控制規(guī)則和隸屬函數(shù)的正確選取是模糊控制器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它決定了模糊控制系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能和控制效果。然而它們的選取有著很大的主觀人為性，人的經(jīng)驗(yàn)不能全面考慮周到，

3、為了克服這些不利因素，本文采用改進(jìn)的遺傳算法優(yōu)化模糊控制中的量化因子和比例因子，從而優(yōu)化控制規(guī)則和隸屬函數(shù)，使其更加合理。然后對(duì)優(yōu)化后的Fuzzy-PID控制器進(jìn)行了Matlab仿真研究。結(jié)果表明：經(jīng)過優(yōu)化后的控制器明顯地改善了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，能使系統(tǒng)達(dá)到滿意的控制效果，對(duì)進(jìn)一步應(yīng)用研究提供了理論依據(jù)。
　　最后，以材料試驗(yàn)機(jī)電液伺服位置系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以LabVIEW為軟件平臺(tái)，開發(fā)了基于遺傳優(yōu)化的F