[发明专利]基于自适应遗传算法旋转惯导自抗扰控制器参数整定方法

权利要求书

1.基于自适应遗传算法旋转惯导自抗扰控制器参数整定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、确定惯导单旋转轴的状态方程；所述步骤一中，单旋转轴为二阶非线性系统，其状态方程为：

式中，x₁,x₂均为单旋转轴系统的状态变量；其中，x₁为角度，x₂为角速率；

f(x₁,x₂)为系统的未知函数；

w(t)为系统的扰动项；

b为单旋转轴系统系数；

u(t)为单旋转轴系统的控制量；

步骤二、设计惯导自抗扰控制器的跟踪微分器；

步骤三、设计惯导自抗扰控制器的扩张状态观测器；

步骤四、设计非线性状态误差反馈控制的算法；所述步骤四中，非线性状态误差反馈控制的算法为：

式中，R₁为跟踪控制器的第一输出；

R₂为跟踪控制器第二输出；

r₁为控制量增益；

h₁为快速因子；

c为阻尼因子；

z₁为估计角度；

z₂为估计角速率；

z₃为估计系统总扰动量；

b₀为系统参数；

步骤五、筛选出待优化的6个参数[μ₀₁,μ₀₂,μ₀₃,r₁,h₁,c]，将6个参数穿起来形成一个解的字符串，定义为个体；随机生成一组个体初始化种群；μ₀₁、μ₀₂、μ₀₃为输出误差校正增益参数；

步骤六、计算种群的适配函数J；

步骤七、判断适配函数J是否满足预设终止条件；若是，输出最优解，停止算法；若不是，进入步骤八；

步骤八、设定交叉概率P_c和变异概率P_m；

步骤九、根据交叉概率P_c和变异概率P_m净化种群；返回步骤六，重新计算新种群的适配函数J，直至满足终止条件；输出最优解，得到6个参数[μ₀₁,μ₀₂,μ₀₃,r₁,h₁,c]的最优值，完成惯导自抗扰控制器的参数整定。

2.根据权利要求1所述的基于自适应遗传算法旋转惯导自抗扰控制器参数整定方法，其特征在于：所述步骤二中，跟踪微分器的表达式为：

式中，R₁为跟踪控制器的第一输出；

R₂为跟踪控制器第二输出；

fhan(*)为快速最优控制综合函数；

e为跟踪误差，e＝R₁-R；

R为跟踪控制器的输入信号；

r为速度因子；

h₀为滤波因子。