一种基于遗传算法的最优混合H2/H制造技术

本发明专利技术公开一种基于遗传算法的最优混合H2/H

【技术实现步骤摘要】
一种基于遗传算法的最优混合H2/H
∞
鲁棒控制器设计方法


[0001]本专利技术属于自动控制
，具体涉及一种基于遗传算法的最优混合H2/H
∞
鲁棒控制器设计方法。

技术介绍

[0002]以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器，是自上世纪80年代被提出以来控制领域中一直研究与应用的热点。然而，对于传统基于范数设计的鲁棒控制器，在把其投入运行之前，要想得到较理想的控制效果，必须先整定好相对应的鲁棒性能评价信号输出的系数矩阵。当系统以线性传递函数的形式表示时，设计其鲁棒控制器u＝Kx则需要整定性能输出系数加权矩阵C1，D
11
，D
12
；C2，D
21
，D
22
的影响。
[0003]在自动控制领域，传统的基于范数设计的鲁棒控制器中加权系数矩阵通过人为进行确定，依赖有关工程人员的经验，且无法保证控制精度。
[0004]为了克服上述技术问题，人们一直在寻找鲁棒控制器加权参数的自适应搜索技术，以适应复杂系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的最优混合H2/H
∞
鲁棒控制器设计方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)基于MATLAB平台，由遗传算法产生初始种群；(2)含有系统扰动w的线性时不变被控系统状态方程模型为：在此基础上，引入系统H2以及H
∞
鲁棒性能评价信号输出z
∞
，z2，其状态空间描述为：其中，x为系统状态向量，u为系统的控制输入，y为系统输出，w为外部扰动输入，z2，z
∞
为H2，H
∞
鲁棒性能输出；系数矩阵A，B1，B2为被控系统固有参数矩阵，C
y
为单位矩阵I，D
y1
＝0；加权矩阵C1，D
11
，D
12
，C2，D
21
，D
22
具体定义如下：这里，n表示系统状态向量x的行数，m表示系统控制向量u的行数；将步骤(1)初始种群中的每个个体依次赋值给μ
1，11
...μ
1，nn
，μ
2，11
...μ
2，mm
以及分别反映H
∞
性能和H2性能权重的μ
z∞
与μ
z2
；μ
1，11
...μ
1，nn
以及μ
2，11
...μ
2，mm
寻优范围为[0.1％ 1000]，μ
z∞
与μ
z2
的寻优范围为[0.1％ 1]；(3)由带扰动w的被控系统中已知的系数矩阵A，B1，B2以及步骤(2)所得的加权矩阵C1，D
11
，D
12
，C2，D
21
，D
22
，通过求解相应混合H2/H
∞
的线性矩阵不等式得到最优控制反馈增益矩阵K，从而得到控制器u＝Kx；(4)步骤(3)得到的控制器的闭环被控系统由下式(3)求出扰动w作用下的该控制器的闭环被控系统的控制误差平方积分性能指标；其中，Δe(t)为在当前状态反馈控制器u＝Kx作用下的控制误差，t
s
为时间积分上限；将控制误差平方积分性能指标作为种群中各个体的适应度函数值，判断遗传算法是否满足终止条件；若满足，则退出遗传算法，控制误差平方积分性能指标最小时对应的控制器u＝Kx即为最优混合H2/H
∞<...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晶，邹屹东，梅宏，曾云，于凤荣，李立胜，刀方，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：