[发明专利]一种gap多模型加权函数参数自整定方法

权利要求书

1.一种gap多模型加权函数参数自整定方法，其特征在于，分析非线性系统的特性，选择能够反映系统操作条件的调度变量，利用多模型分解算法构建近似非线性系统的模型集，基于所述模型集中的每个子模型设计子控制器，子控制器的加权函数通过当前时刻非线性系统和各个子模型之间的gap距离的倒数计算，所述加权函数中具有唯一整定参数，通过优化非线性系统的闭环输出和参考输入之间的积分绝对误差值得到整定参数的最优值。

2.根据权利要求1所述的gap多模型加权函数参数自整定方法，其特征在于，所述近似非线性系统的模型集中的子模型为线性子模型P_i，i＝1,2,3…m，m为子模型的总个数，线性子模型P_i对应的子控制器为K_i,，t时刻，子控制器的输出为u_i(t)；

所述多模型控制器的输出公式为：

将u(t)输入至非线性系统，得到系统的闭环输出y(t)，其中表示第i个子控制器K_i在t时刻时的权值函数，θ_t表示表示t时刻调度变量的值，。

3.根据权利要求2所述的gap多模型加权函数参数自整定方法，其特征在于，所述权值函数的公式为：

其中k_e是加权函数的整定参数，为非负整数，l＝1,2,3…m，t时刻时，非线性系统的模型记为nPt，其线性化模型记为P(θ_t)，非线性系统nPt与线性子模型P_i之间的间隙度量距离为γ_i(θ_t)＝δ(P_i,P(θ_t))，函数δ(P_i,P(θ_t))表示线性系统P_i和P(θ_t)之间的间隙度量距离。

4.根据权利要求2所述的gap多模型加权函数参数自整定方法，其特征在于，所述积分绝对误差值的公式为：

其中，error(t)表示非线性系统的输出y(t)和参考信号ref(t)之间的误差，|·|是绝对值符号表示的是什么符号，ref(t)为t时刻非线性系统的参考输入。

5.根据权利要求4所述的gap多模型加权函数参数自整定方法，其特征在于，构建目标函数J：

优化目标函数J，求得最优的k_e所对应的多模型控制器即为最优参数的多模型控制器。

6.根据权利要求1所述的gap多模型加权函数参数自整定方法，其特征在于，所述多模型分解算法采用基于gap metric的多模型分解算法。