控制系统设计的满意优化
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传统优化方法试图在优化问题中找到最优解。而实际优化问题中,由于存在大量的复杂因数,难以建立准确的数学模型以获得最优解,甚至优化问题本身就不存在传统意义下的最优解。通过优化方法寻求“满意解”来代替“最优解”也就自然的成为解决这种优化问题普遍采用的策略。本文对满意优化方法及其控制系统应用进行了一定的研究。论文介绍了满意优化基本方法,包括其运行框架、满意度、满意解的基本定义、满意度函数的形式,之后通过对综合满意度函数形式的分析,基于公正的满意优化模型,在这个模型中,通过对性能指标的综合满意度评价函数的寻优,实现系统参数优化。最后对遗传算法的运行流程图、计算方法进行简单介绍后,分析了其在求解优化问题上独特的优越性,并将其与多目标满意优化相结合。本文针对一类难以用经典控制理论优化的得PID控制器参数多目标优化问题分进行讨论。讨论多目标满意优化模型在控制系统优化设计中的应用和实现,用并MATLAB语言来仿真。运用多目标满意优化模型对控制器参数以结构同时进行优化的方法,通过不同复杂程度的控制系统的仿真结果表明方法的有效性。
摘要 | 第6-7页 |
Abstract | 第7页 |
第一章 绪论 | 第10-14页 |
1.1 传统优化方法 | 第10-11页 |
1.2 满意优化的发展现状 | 第11-12页 |
1.3 本文机构与主要工作 | 第12-14页 |
第二章 满意优化方法 | 第14-22页 |
2.1 满意解原则与满意优化方法运行框架 | 第14-15页 |
2.2 满意解与满意度函数的定义 | 第15-18页 |
2.2.1 满意解与满意度函数的传统定义 | 第15-16页 |
2.2.2 广泛适用的满意解和满意度函数的定义 | 第16-18页 |
2.3 满意度函度数的表示 | 第18-22页 |
2.3.1 具有常用几种满意度函数 | 第18-22页 |
第三章 多目标满意优化方法 | 第22-30页 |
3.1 多目标满意优化问题的提出 | 第22-23页 |
3.2 多目标函数优化模型分析 | 第23-27页 |
3.2.1 多目标优化问题的描述 | 第23-24页 |
3.2.2 多目标满意优化求解方法 | 第24-25页 |
3.2.3 综合满意度函数 | 第25-26页 |
3.2.4 公正的综合满意度函数 | 第26-27页 |
3.3 基于公正的多目标满意优化模型 | 第27-29页 |
3.4 小结 | 第29-30页 |
第四章 满意优化方法的控制器参数设计仿真 | 第30-49页 |
4.1 系统PID控制原理 | 第30-33页 |
4.2 PID控制器的优化指标 | 第33-34页 |
4.2.1 PID控制器的随机性能指标 | 第33页 |
4.2.2 PID控制器的确定性性能指标 | 第33-34页 |
4.3 PID控制器参数优化设计 | 第34-48页 |
4.4 小结 | 第48-49页 |
第五章 多目标满意优化方法在模糊控制器研究中的应用 | 第49-59页 |
5.1 模糊控制的发展现状 | 第49页 |
5.2 模糊控制系统与模糊控制器 | 第49-52页 |
5.2.1 模糊控制系统与模糊控制器简介 | 第49-51页 |
5.2.2 模糊控制器的优化 | 第51-52页 |
5.3 模糊控制器的多目标满意优化方法 | 第52-56页 |
5.3.1 隶属函数及控制规则的分析 | 第52-54页 |
5.3.2 优化设计一般步骤 | 第54-56页 |
5.4 仿真算例及结果分析 | 第56-59页 |
总结 | 第59-60页 |
致谢 | 第60-61页 |
参考文献 | 第61-63页 |
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