【摘 要】
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遗传算法作为一种新的鲁棒性好的启发式随机优化算法,显示了强大的生命力,在科学研究各个方面取得应用,控制方面也不例外.该文的主要工作在于探讨遗传算法在水压自动加载系统
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遗传算法作为一种新的鲁棒性好的启发式随机优化算法,显示了强大的生命力,在科学研究各个方面取得应用,控制方面也不例外.该文的主要工作在于探讨遗传算法在水压自动加载系统控制中的应用.该文首先介绍了遗传算法的基本原理、基本操作以及这些操作相应在遗传算法类库GALIB中的表示.其次对水压自动加载系统进行数学建模,通过对系统各部分的分析和公式推导,然后在SIMULINK中,把各个部分组成整个系统,为下面仿真打下基础.接着提出了一种新的遗传算法优化控制器参数的实现方法,该方法通过MATLAB与高级语言接口,结合了C、C++等高级语言编程的灵活性和MATLAB上多个工具箱和SIMULINK仿真的方便性.然后用这种方法对水压自动加载系统的PID控制器参数进行优化,优化后PID控制器性能无法达到精度指标,通过系统分析,确定固定参数的PID控制器无法达到精度要求.最后用遗传算法优化模糊PD控制器,由于模糊控制器由控制规则表与量化比例因子两部份组成,针对其两部份特点的不同,遗传算法对这两部份分别采用两种不同的编码方法,进而采用两种不同的遗传操作算子、遗传操作概率.这比传统的统一用位串来表示规则和量化、比例因子的编码方式更加自然、有效,优化取得良好结果.跟固定参数的PID控制器一样,优化后的模糊PD控制器的性能无法满足要求.于是根据水压自动加载系统的特点,设计了一种变比例因子的模糊PD控制器,参数经过遗传算法优化后,仿真取得良好效果.
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