系统模型及控制器的FRIT同步优化分析
2014-08-31薛凤娟
河南工程学院学报(自然科学版) 2014年1期
薛 鹏,薛凤娟
(1.河南工程学院 电气信息工程学院,河南 郑州 451191;2.必维申美商品检测(上海)有限公司,上海 201108)
系统模型及控制器的FRIT同步优化分析
薛 鹏1,薛凤娟2
(1.河南工程学院 电气信息工程学院,河南 郑州 451191;2.必维申美商品检测(上海)有限公司,上海 201108)
针对反馈系统被控对象精确辨识和控制器优化相互依赖的问题,提出了二者同步优化的FRIT设计方法.采用参数化方法将对象辨识和控制器优化转换为基于共同参数的优化问题.利用FRIT方法通过一组实验数据就可实现关键参数的优化配置.为了解决评价函数最优解搜索过程中的非线性问题,引入CMA-ES方法来简化复杂的计算过程,并以此保证算法在仿真计算中的有效性.算例验证了设计方法的可行性和有效性,为反馈控制系统中对象的精确建模和控制器的优化同步提供了思路.
模型辨识;优化设计; 参数化
在状态反馈控制系统设计过程中,被控对象精确建模与控制器优化是两个相互依赖的关键环节.一方面,由于可反映系统的动态特性,对被控对象进行数学建模具有非常重要的地位,通常要求由机理分析法或者实验辨识法得到的系统模型与真实被控对象要尽可能一致[1-2].然而,系统完全精确的数学模型是无法得到的.另一方面,控制器的优化设计依赖于被控对象模型的精确度.因此,在系统设计时,对象模型辨识和控制器优化需要反复交替进行以提高系统的控制性能.
依托具体被控对象,研究者提出诸多方案提高模型辨识精度,实现系统优化.比如,文献[3]通过实验手段测试出系统对特定输入的响应信息,分析获得系统的数学模型;……
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