理论教育 基于等效代换的优化跟踪控制方法

基于等效代换的优化跟踪控制方法

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-5是非线性反馈系统的粒子群优化跟踪控制图。图4-5非线性反馈系统的粒子群优化跟踪控制此时目标函数为:约束条件为:我们可以采用上一节中具有约束的粒子群优化算法进行优化,对于第一个约束条件,文章是在粒子群限定粒子的搜索空间为0.0001~40,从而可以满足第一个约束条件,对于第二个约束条件,我们利用罚函数法,构造具有罚函数的新的目标函数,那么此时新的目标函数为:即式中,C1为惩罚因子,其大小为0.001。

基于等效代换的优化跟踪控制方法

我们已经对珀尔贴系统的跟踪控制器进行了设计,由上面的介绍可以知道,前面的跟踪控制器的设计涉及控制参数的取值,由此我们可以采用具有约束条件的粒子群优化算法进行优化。图4-5是非线性反馈系统的粒子群优化跟踪控制图。

图4-5 非线性反馈系统的粒子群优化跟踪控制

此时目标函数为:

约束条件为:

我们可以采用上一节中具有约束的粒子群优化算法进行优化,对于第一个约束条件,文章是在粒子群限定粒子的搜索空间为0.0001~40,从而可以满足第一个约束条件,对于第二个约束条件,我们利用罚函数法,构造具有罚函数的新的目标函数,那么此时新的目标函数为:(www.daowen.com)

式中,C1为惩罚因子,其大小为0.001。

a0的值可以在分析系统关系中得到,因为当时间趋近于无穷大系统达到稳定,误差信号趋近于零,那么a0=H=0.02715。在粒子群优化算法中,粒子数为100,空间维数为3,学习因子c1=c2=2,惯性权重w是线性递减的,最大值wmax=0.9,最小值wmin=0.4,最大迭代次数为100,最大速度为1,搜索范围为[0.00001,40]。由于Lipschitz范数是和时间有关的量,所以为了使目标函数的值最小,我们令每一时刻的函数值都最小,最后可以得到每一时刻对应的参数值和目标函数值,详见下一节仿真结果图。

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