改進(jìn)粒子群算法及其在模糊控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、模糊控制（FLC）技術(shù)具有控制器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)，尤其適用于非線性系統(tǒng)控制。上世紀(jì)80年代以來(lái)，在理論和工程實(shí)踐方面均獲得了廣泛應(yīng)用。FLC的最大優(yōu)點(diǎn)是在模糊集理論的基礎(chǔ)上，用語(yǔ)言描述那些難以用數(shù)學(xué)解析式描述的系統(tǒng)特性及控制方法，從而使得模糊控制能夠?qū)⑷说闹悄苤苯討?yīng)用于控制過(guò)程。然而，模糊控制器實(shí)質(zhì)上是一種基于專家經(jīng)驗(yàn)的非線性控制器，如何準(zhǔn)確確定各模糊集的隸屬度函數(shù)和模糊控制規(guī)則，至今仍缺乏有效的設(shè)計(jì)和調(diào)整方法。 針對(duì)傳

2、統(tǒng)模糊控制器存在的不足之處，本文提出基于粒子群優(yōu)化算法（PSO）的FLC設(shè)計(jì)。首先，針對(duì)基本PSO算法易陷入局部最優(yōu)的缺陷，通過(guò)分析慣性權(quán)重和學(xué)習(xí)因子對(duì)算法性能的影響，本文提出了一種改進(jìn)算法：基于慣性權(quán)重和分段時(shí)變學(xué)習(xí)因子的PSO算法（WFPSO）。標(biāo)準(zhǔn)的Benckmark測(cè)試函數(shù)實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)后的PSO算法提高了粒子的全局搜索能力，加快粒子的收斂速度。其次，將這種改進(jìn)PSO算法應(yīng)用于模糊控制器的設(shè)計(jì)中，在線自動(dòng)調(diào)整模糊控制器的量化因子

3、ke、kec和比例因子ku，較好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速—無(wú)超調(diào)的動(dòng)態(tài)性能。 無(wú)刷直流電機(jī)是一種多變量和非線性的控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制由于參數(shù)不能隨著被控對(duì)象的變化而作相應(yīng)的調(diào)整，很難滿足對(duì)它的精確控制。因此，本文把改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的模糊控制器應(yīng)用到無(wú)刷直流電機(jī)的控制中，就電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的快速性與傳統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比研究。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的模糊控制器實(shí)現(xiàn)了電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，轉(zhuǎn)速基本無(wú)超調(diào)、上升速度快、過(guò)渡時(shí)間短，系統(tǒng)具