同样对于珀尔贴制冷系统,同样的参数设置,只改变跟踪算子的设计,由此可以得到该系统的仿真和实验结果。在仿真过程中,我们设置初始温度也为20.3℃,参考输入为3℃,也就是系统需要下降的温度,所以我们的期望输出是17.3℃;仿真时间是600s,采样时间的0.1s;由于该系统是温度控制,并且考虑到实际系统中采样时间和粒子群运行的时间冲突,我们同样设定每5s对系统中跟踪控制器的参数进行一次优化。如图4-15为珀尔贴制冷系统的输入输出仿真结果,从中可以看出系统可以满足跟踪控制;图4-16为每一时刻约束条件‖NC‖的范数值,从中我们可以得到每一时刻的优化都满足约束条件;图4-17为满足约束条件下每一时刻目标函数‖I+NC‖i范数的逆的值;图4-18、图4-19为跟踪控制器中每一时刻通过粒子群优化的参数的值;图4-20为在400s加入扰动后系统的输出结果,从中我们可以得到系统具有很好的鲁棒稳定性。实验过程与上一节的一样,也是参考输入为3℃,系统的输出为系统的下降温度,如图4-21所示珀尔贴制冷系统的输出结果,从中我们可以再次验证以上方法的有效性。同时与上一节中跟踪控制器的设计相比,我们可以得到,本章中系统的输入输出仿真结果和实验结果的稳定时间明显得到改善,说明该方法很好的改进了上一节中的跟踪控制器的不足。
图4-15 珀尔贴制冷系统的输入输出仿真结果
图4-16 每一时刻约束条件‖NC‖的范数值
图4-17 每一时刻目标函数‖I+NC‖i范数的逆的值
图4-18 每一时刻跟踪控制器中通过粒子群优化的参数C1的值(www.daowen.com)
图4-19 每一时刻跟踪控制器中通过粒子群优化的参数b的值
图4-20 加入扰动后系统的输出
图4-21 珀尔贴制冷系统的实验输出结果
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