[发明专利]基于变换函数和填充函数的智能控制系统优化算法

摘要

本发明公开了一种基于变换函数与填充函数的智能控制系统优化算法，本方法的操作步骤为一，对各个参数进行初始化；二，判断是否结束算法流程k>MN或L>TT；三,判断是否进入填充函数abs(gi(x)‑fi(x))<d1且k≤FMN且fi(x)≥f_allbest。若是，进入填充函数,更新自变量Xnxd和T变换后的目标函数n个子系统的值f(X)＝[f1,f2...fn]，然后转回步骤三；否则，跳转至步骤四；四，更新各个参数；五，更新相关误差量E，ΔE，Δ2E，调整惯性因子w，PID算法的参数ki，kp，kd，然后跳转至步骤二。本发明的创新之处是在多回路反馈智能控制系统中采用了变换函数法和填充函数法实现优化，从而减少了陷入局部最优的可能，提高了寻优精度与速度。

主权项

一种基于变换函数和填充函数的智能控制系统优化算法，其特征在于操作步骤如下：1)对各个参数进行初始化：在可行域内利用随机分布确定初始点Xn×d的初值，其中n为并行控制系统个数，d为实际自变量的维数，给各个参数局部最小点x_best，全局最小点x_allbest，局部最小值f_best，全局最小值f_allbest，惯性因子w，PID算法的参数ki，kp，kd，[0,2]之间的常数c1，c2，随机数r1，r2区间的初值，并确定算法总循环次数MN，进入填充函数子程序的最大次数TT以及填充函数内迭代的最大次数ND,给定d1,d2,d3,d4,d5.令k＝1，L＝1，m＝1；2)判断是否结束算法流程：k>MN或L>TT，若是，则输出目标函数的全局最优值f_allbest，程序结束；否则，k＝k+1,gi(x)＝fi(x),i＝1,2,3...n；更新自变量Xn×d和T变换后的目标函数n个子系统的值f(X)＝[f1,f2...fn]并判断向量x是否超出可行域；3)判断是否进入填充函数：abs(gi(x)‑fi(x))＜d1且m≤ND且fi(x)≥f_allbest，若是，则x(i,k)＝x(i,k)+d2×(rand(1,1)‑0.5)×exp(d3(k‑1)/ND)x(i,k)＝x(i,k)+d4×rand(1,1)×exp(d5(k‑1)/ND)×(x(i,k)‑x_allbest)/||x(i,k)‑x_allbest||进入填充函数，更新f(x)，T变换后的目标函数n个子系统的值f(X)＝[f1,f2...fn],gi(x)＝fi(x),i＝1,2,3...n,然后转回步骤3)；否则，跳转至步骤4)；4)更新x_best，x_allbest，f_best，f_allbest；5)更新相关误差量E，ΔE，Δ2E；调整惯性因子w，PID算法的参数ki，kp，kd，然后跳转至步骤2)。