[发明专利]基于对象特征模型描述的黄金分割智能控制方法

摘要

一种基于对象特征模型描述的黄金分割智能控制方法，以解决智能控制器设计中两个关键问题，即为智能控制器的设计提供一个合理有效的简单模型，同时提供高性能、强鲁棒性、简单、实用的智能控制器的设计方法。

主权项

1.一种基于对象特征模型描述的黄金分割智能控制方法，其特征在于可以通以下步骤来实现：a.建模，首先分析被控对象的特征，即是否属于线性定常系统和能线性化的非线性定常系统；然后分析上述对象满足位置保持和位置跟踪控制的控制性能要求，根据上述对象特征和控制要求建立一个二阶时变形式的差分方程及四个特征参量组成的特征模型，具体确定四个特征参量如下：(1)确定或估计被控对象最小等效时间常数Tmin；(2)确定或估计被控对象的静态增益D或估计静态增益D的范围；(3)选择合理的采样周期时间Δt，ΔtTmin=15~115;]]>(4)测定纯滞后时间τ，确定或估计被控对象的纯滞后步数k0，一般计算k0=τΔt]]>取整数；b.对特征模型进行参数估计，(1)根据全系数自适应控制方法原理，确定参数估计初值与参数估计范围；(2)在过渡过程阶段，利用输出全量建立全量参数估计公式，对特征模型的参数进行估计，并将估计结果正交投影到前面确定的参数估计范围内，全量参数估计公式如下：P(k)=1λ{P(k-1)-P(k-1)φ(k)[φT(k)P(k-1)φ(k)+λ]-1φT(k)P(k-1)}]]>其中λ为遗忘因子，一般取0.95～0.98其中0＜λ1＜μ，0＜λ2＜4μ，0＜μ＜1，Π(x)代表从x到Ω的正交投影，Ω的值是f1(x)、f2(x)、g0(x)的范围，dn(k)+d为特征模型方程预测值与实际对象输出所允许的偏差之模，此值一般可不考虑；(3)在位置恒值控制中，如进入稳态区而且输出误差比设定值大时，利用输出误差建立误差量参数估计公式，对特征模型的参数进行估计，并将估计结果正交投影到前面确定的参数估计范围内，具体误差量参数估计公式为：误差值e(k)＝y(k)-ym(k)其中ym(k)为希望的输出值，y(k)为实际输出值e(k)=f1(k)e(k-1)+f2(k)e(k-2)+g0(k)Δu(k-k0-1)+g1(k)Δu(k-k0-2)]]>=φ~T(k)θ(k)+g0(k)Δu(k-k0-1)]]>其中φ~(k)=e(k-1)e(k-2)Δu(k-k0-2)T,]]>θ(k)＝[f1(k)??f2(k)??g1(k)]T?????＝[θ1(k)?θ2(k)?θ3(k)]TP(k)的计算同上，Kj(k)为反馈控制率的系数，即Δu(k)=-{K1e^(k+k0/k)+K2e^(k+k0-1/k)+K3Δu(k-1)};]]>c.进行智能控制器设计，(1)设计维持与跟踪控制器；(2)设计黄金分割反馈控制器；(3)设计逻辑积分和逻辑微分控制器；d.建立三类知识库(词典库、运行库和缓冲库)，进行整个控制系统软件设计。