基于改进遗传算法的T—S型模糊控制器优化设计

针对传统T-S(Takagi—Sugno)模糊控制器的后件参数太多而难以确定的问题,本文提出了一种简化的T-S型模糊推理方法,大大减少了控制规则待确定的后件参数。同时为了实现T-S型模糊控制器性能的优化,提出了一种改进的遗传算法进行后件参数的快速寻优,从而实现了控制规则的自动词整、修改和完善。仿真结果表明,优化后的T-S型模糊控制器能获得良好的控制性能。

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控制理论与应用Co to he ya d Ap lat n n rl T or n pi i s c o

‘自动化技术与应用 06 0年第 2卷第 6 5期

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基于改进遗传算法的 T S型—模糊控制器优化设计董玲娇。陈大路。赵渝青(温州职业技术学院电气电子工程系，浙江温州 35 3 ) 205

摘

要：针对传统 TST kg S go型模糊控制器的后件参数太多而难以确定的问题， -( aai un )—本文提出了一种简化的 TS型模糊推理方法， _ 大大减少了控制规则待确定的后件参数。同时为了实现 Ts _型模糊控制器性能的优化，出了一种改进的遗传算法进行后提件参数的快速寻优，而实现了控制规则的自动凋整、从修改和完善。仿真结果表明，优化后的 TS -型模糊控制器能获得良好的控制性能。

关键词：

一un;模糊控制；遗传算法 Sgo型

中图分类号：T 234文献标识码：B文章编号：10—2 120 )600— P7 . 0 374 (06 0-0 1 3 0

Op i a sgn o S F z y Con r e s tm lDe i fT— u z tol rBa e d

on a m p o e n tc AI ih n I r v d Ge e i gr m tD G Ln -a,Ⅱ D -,Z O Y -ig ON igj o a} al HA uqn i u(col f l tcadEetn, nhuV ct nl n eh i l o ee Wezo 205 C i ) Sho o e r n c r i Wezo oaoa adT nc lg, nhu353, hn E ci l oc i c aCl aAb t a t T i p p ri t d c sa s l e - zy ra o i gmeh d t al e u et ec ne u n ep r.ee so efzy c nr] u e ral . sr c: s a e nr u e i i d T S f z s nn to .I c rr d c h o s q e c a a tr ft u z o t r lsge t h o mp f i u e m h o y A r v d g n t lo i m s rp sd. h i lt nr s t s o a e i rv d g n t g r h c rf dt eo t] aan n i o e e ei ag r h i a op o o e T

esmuai e u s h w t t h mp e e ei a o tm al n pi mp c t sl o l h t o cl i i h ma p r i— ee sq iky a d t eo t zd T S f zy c nr l rh s a x eln o t]p r r n c . tr c l n p i e - u z o t l a e c l t nr e f ma e u h mi oe n e c o o Ke r s T k g— u n d e;fzy c no;g n t] r h y wo d: a a iS g o mo l u z o t| e ei g i m c. o t

1引言 近年来，模糊控制器得到了很广泛的应用，通过对模糊控制

数的在线寻优，以实现模糊控制规则自动调整、可修改和完善，从而实现 Ts _型模糊控制器性能的优化。

方法的改进，其在时变、使非线性系统中的控制性能明显提高_ J l。模糊控制器的基本类型有两种：种是 M m ai, 0一 a dn型另

进行参数优化的传统搜索算法主要有解析法、枚举法。解析法采用目标函数按梯度下降的爬山策略寻找局部极值而非全局极值，且要求目标函数连续光滑，其鲁棒性较差；枚举法不要求目标函数连续光滑，它的缺点是计算效率太低。而采用遗传算法这种基于自然遗传学机理的优化方法，可进行随机但有导向的搜索机制来寻找全局最优解。目前， J人们已经有效地把它应用于许多研究领域，成了独特的基于遗传算法的优化学形习方法。虽然遗传算法在许多领域得到了广泛的应用，并取得了较好的效果，但仍存在一些不足。故本文在对原有的遗传 J

一一种是 Tkg Sg型， a i u o简称 TS a.￣ -型。从结构上来讲，们的主它要区别在于模糊控制规则的后件部分。M mdn型控制器的模 a ai.

糊控制规则利用模糊集合作为后件。TS -型控制器的模糊控制规则的后件是前件语言变量值的函数，选取适当的函数形式，后件可表示为前件精确量的线性集合形式，而有利于信息的系从统化表示和运算。目前，-型模糊控制器的应用还比较少， TS主要原因在于传统的 TS型模糊控制器控制规则的后件参数太 -多，以确定。针对这一问题，文提出一种简化的 TS难本 -型模糊

算法进行分析的基础上，出一种改

进的遗传算法，提并将其用于TS -型模糊控制器模糊控制规则后件参数的优化。仿真实验表明，改进的遗传算法能实现简化的 Ts型模糊控制器参数的快 _

控制器，大大减少了控制规则待确定的后件参数，并通过后件参收稿日期： 0一1—3 2∞ 1 0

速寻优，优化后的控制器对参数时变、时滞特征的对象能获得良

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