[发明专利]被控对象频域性能的获取方法及装置

摘要

本发明提供一种被控对象频域性能的获取方法和装置，该方法包括：a)确定被控对象的传递函数结构；b)对于所确定的被控对象，构造相应的神经网络；c)采集所述被控对象的多个数据样本；d)将所采集到的数据样本输入神经网络中，对该神经网络进行训练；e)获取该被控对象的相角裕量和剪切频率。使用该方法和装置获取被控对象频域性能时，只需用户输入被控对象的结构参数，就可迅速计算出该被控对象的频域性能参数，从而大大简化了获取被控对象频域性能参数的过程，因此，可以缩短控制器的设计时间。

主权项

一种被控对象频域性能的获取方法，包括：a)确定被控对象的传递函数结构G_p(s)：$G_P\left(s\right)=\frac{K}{s(\mathrm{\αs}+1)(\mathrm{\βs}+1)}---\left(1\right)$其中，K、α、β为该被控对象的结构参数，并且该被控对象的频域性能参数包括相角裕量γ和剪切频率ω；b)对于由(1)式确定的被控对象，构造相应的神经网络，该神经网络包括输入层、隐含层和输出层，其中，输入层节点的输入为该被控对象的结构参数K、α、β，输出层节点的输出为该被控对象的相角裕量γ和剪切频率ω，并且该被控对象的结构参数K、α、β与该被控对象的相角裕量γ和剪切频率ω通过隐含层节点联系如下：$O_k=\underset{j=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}\left(f(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{w1}_{\mathrm{ij}}{x}_i-{b1}_j)\right){w2}_{\mathrm{jk}}-{b2}_k---\left(2\right)$其中，k＝1或2，O₁＝γ，O₂＝ω,1≤i≤n，n＝3，x₁＝K，x₂＝α，x₃＝β，1≤j≤l，l为隐含层节点数，w1_ij表示输入层第i节点到隐含层第j节点的权值，b1_j表示输入层到隐含层第j个节点的阈值，w2_jk表示隐含层第j节点到输出层第k节点的权值，b2_k表示隐含层到输出层第k节点的阈值，f为tansig函数；c)采集所述被控对象的多个数据样本，每个数据样本包括该被控对象已有的一组K、α、β、γ和ω值；d)将所采集到的数据样本输入上述(2)式所表达的神经网络中，对该神经网络进行训练；e)将该被控对象的已有数据样本之外的K、α、β值输入所述训练好的神经网络中，获取该被控对象的与该K、α、β对应的相角裕量γ和剪切频率ω。