[发明专利]基于改进离散蝙蝠算法的模糊PID控制方法

权利要求书

1.一种基于改进离散蝙蝠算法的模糊PID控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(10)确定系统传递函数：根据系统输入、输出，确定系统传递函数；

(20)模糊规则编码：将模糊PID控制器中的所有控制规则进行编码；

(30)邻域搜索位置计算：将控制规则编码后作为蝙蝠算法的位置，使用邻域搜索算子对模糊控制表中的每个位置进行迭代寻优；

(40)离散修正：对迭代寻优点应用离散修正算子将不符合模糊规则语言值中的变量修正到模糊规则的离散域中；

(50)混沌变异搜索：对当前最优点进行混沌变异搜索，更新全局最优解；

(60)计算模糊规则：当算法收敛时，全局最优解的编码即对应于最优模糊控制规则；

(70)模糊PID控制：将最优模糊控制规则应用于模糊PID控制器中，对系统进行实验，得到系统控制响应。

2.根据权利要求1所述的模糊PID控制方法，其特征在于，所述(30)邻域搜索位置计算步骤具体为，按下式计算邻域搜索寻优位置：

式中，为邻域搜索寻优位置，为位于模糊控制表i行j列语言值第t次迭代时第k维坐标，dv^t为第t次迭代时的速度变化率，rand∈(0,1),

当前最优点的邻域

其中为当前最优点第k维坐标，r为邻域半径，rand∈(0,1)。

3.根据权利要求2所述的模糊PID控制方法，其特征在于，所述(40)离散修正步骤具体为，按下式计算离散修正位置：

其中，P_i,j(x_k)为模糊控制表i行j列搜索点的第k维坐标，P′_i,j(x_k)为P_i,j(x_k)修正后的值，X_min和X_max为语言值上下界，ROUND为四舍五入运算。

4.根据权利要求3所述的模糊PID控制方法，其特征在于，所述(50)混沌变异搜索计算步骤包括：

(51)编码序列映射：按下式计算编码序列映射，

其中，X_min和X_max为搜索上下界，为映射到混沌区间中的值，为当前最优解；

(52)生成混沌变量序列：按下式计算产生混沌变量序列，

Y_n+1＝Y_n×μ×(1-Y_n)μ∈[0,4],Y_n∈[0,1]

其中μ∈[0,4]为Logistic参数，当Y_n∈[0,1]时，Logistic映射处于混沌状态；

(53)混沌变量逆映射映射：按下式将混沌变量逆映射到原搜索区间，

其中，X_min和X_max为搜索上下界，为映射到混沌区间中的值，为逆映射到原空间中的值。