高歡 中文翻譯

1、英 文 翻 譯系 別 自動化系 專 業(yè) 自動化 班 級 191101 學(xué)生姓名 高 歡 學(xué) 號 114393 指導(dǎo)教師 趙 靜 設(shè)計粗糙模糊pi控制整流器寧波生產(chǎn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、寧波、浙江315175年,中國QYD310文摘在本文中,我們研究的應(yīng)用模糊集理論、遺傳算法和粗糙集理論技術(shù)的控制整流器。模糊自適應(yīng)控制方案借助粗糙集理論通過遺傳算法(氣)發(fā)現(xiàn)參數(shù)代替經(jīng)典的控制中心。一方面,遺傳算法得到的最優(yōu)參數(shù)準確的域模型,這曲調(diào)縮放因子的模糊自適應(yīng)控制但不是建立在一個非線性系統(tǒng)。另一方面,模糊自適應(yīng)控制處理的反應(yīng)動力學(xué)和復(fù)雜性整流器直流系統(tǒng)的操作點,通過調(diào)整其控制參數(shù)與粗糙的調(diào)諧器自適應(yīng)的援助。我們的

2、研究包括簡要介紹模糊控制和粗糙集算法,理論和應(yīng)用程序。我們也評估粗糙模糊控制的性能仿真。我們的實驗的重點是在整流側(cè)的直流恒流控制系統(tǒng)。結(jié)果表明有許多改進提供的基于粗糙集理論的模糊控制方案與唯一的模糊控制方案相比直流系統(tǒng)整流的一面。1.介紹從一開始的電力歷史,直流輸電線路和電纜比那些更便宜和更有利的三相交流傳播。隨著發(fā)電和需求在增加,為了權(quán)力處理大型散貨,我們需要利用直流輸電所提供的儲蓄。不僅用于長距離輸電,也被用作交流網(wǎng)絡(luò)的一部分來增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但直流環(huán)節(jié)的操作和控制構(gòu)成挑戰(zhàn)的設(shè)計師在不同操作條件下選擇適當?shù)目刂撇呗?。直流系統(tǒng)傳統(tǒng)上使用PI控制器來控制直流電流從而保持當前的訂單所需的水平。

3、然而,在控制非線性植物如火直流系統(tǒng)整流側(cè)角,等模型控制模糊控制器顯示更好的性能比傳統(tǒng)PI控制器的動態(tài)干擾。提出了一種新的方法來設(shè)計一個模糊PI控制申請成功地直流。一般來說,系統(tǒng)自動控制器設(shè)計存在的問題,尋找合適的控制器結(jié)構(gòu)和控制器參數(shù)對于一個給定的過程。另外困難的是,控制器必須調(diào)整不僅僅是一個營業(yè)點,也為整個范圍的操作點。1,2為了解決上面的問題,一種新的模糊自適應(yīng)控制,介紹了粗糙集理論的援助計劃。介紹了粗糙集理論來處理困境。由于粗糙集理論可以建立一個決策效用,接近控制工程師的知識如何調(diào)優(yōu)系統(tǒng)的控制器,以改善其行為,粗糙集可用于設(shè)計一個自適應(yīng)控制器。然而“impreciseness”攻擊問題,

4、粗糙集理論觀點impreciseness不是問題本身的特點,但隨著知識的缺乏。特征提取和描述impreciseness時,利用規(guī)則庫從實驗中獲得的數(shù)據(jù)或來自專家的結(jié)論。粗糙集控制的主要優(yōu)勢是,它是基于可用的一組規(guī)則捕獲控制工程師的知識如何獲得最佳優(yōu)化控制器。2.提出的控制器設(shè)計方法基于遺傳算法的模糊PI控制器的設(shè)計戰(zhàn)略(氣)已被應(yīng)用。提出的模糊PI控制器處理輸入數(shù)據(jù)通過調(diào)整縮放因子(SE,SD,SC)。初步參數(shù)設(shè)定一個固定值,因此實質(zhì)上講模糊PI控制器參考不同的系統(tǒng)。然而,對于時變系統(tǒng),系統(tǒng)操作參數(shù),輸入擾動和操作目標是不同的。由于無法預(yù)測性能指標的變化,很難確定的設(shè)計最優(yōu)時變控制器程序。為了

5、滿足需求的模糊PI控制器參數(shù)的優(yōu)化,提出了自適應(yīng)模糊PI控制方案(如圖1)。 圖1自適應(yīng)模糊PI控制借助粗糙集理論在這里,當前誤差(e)和它的導(dǎo)數(shù)誤差(e)是用來調(diào)整輸入變量(e,e)的縮放因子(SE,SD,SC),我們可以得到通過遺傳算法。總之,系統(tǒng)時鐘是用來觀察數(shù)據(jù)收集和預(yù)測過度,上升時間和IAE (積分誤差的絕對值)的目標。造粒的結(jié)果數(shù)據(jù)是用來選擇最優(yōu)控制規(guī)則的實驗結(jié)果,然后產(chǎn)生自適應(yīng)參數(shù),sd和sc。被選中的情況下屬性控制規(guī)則與實驗結(jié)果關(guān)閉屬性造粒的構(gòu)造信息。通過選擇合適的控制規(guī)則,我們可以實現(xiàn)優(yōu)化控制參數(shù)(SE,SD,SC),因此我們可以使非線性系統(tǒng)最優(yōu)的操作特性。3介紹了粗糙集算法

6、粗糙集作為一種工具來處理不精確、不確定或模糊的知識在人工智能應(yīng)用程序。自動控制的只有一個許多應(yīng)用領(lǐng)域,粗糙集理論已經(jīng)證明是實用的。圖2控制粗糙集的結(jié)構(gòu)本節(jié)解釋如何將粗糙集應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)。它處理創(chuàng)建粗糙集控制算法。像模糊邏輯控制、粗糙集控制是一種基于規(guī)則的控制模式。粗糙集的拓撲控制是如圖2所示。粗糙的邏輯控制的主要優(yōu)勢是能夠減少規(guī)則庫使用實現(xiàn)部分中描述的方法。控制器可以實現(xiàn)之前,指圖1中,一些必須采取初步措施和應(yīng)用會話5。4系統(tǒng)操作模式兩極點到點HVDC系統(tǒng)模擬在MATLAB環(huán)境下進行。直流輸電的操作模式取決于整流器和逆變器的控制方式。在本研究中,我們使用恒流控制整流器和逆變器消光角控制。電

7、壓電流控制特性曲線的操作通過整流器的恒流控制和恒消光角控制的逆變器在穩(wěn)定狀態(tài),如圖3所示。圖3的特征的恒流控制整流器和不斷消光角對逆變器的控制在圖3中,英航和男朋友行是整流器的控制特點。男朋友是恒流控制的結(jié)果,屬于恒流部分;BA代表了班輪Vdc關(guān)系(直流電壓)和Idc(直流),消光角保持不變。CD和CE線是逆變器的控制特性方面,和CE是恒定的一部分;CD是消光角的部分。1根據(jù)上述聲明,很容易知道這個操作模式的操作點是男朋友之間節(jié)點P和CD。恒流控制(BF)直流線路的控制使當前的制服。調(diào)整發(fā)射角度與當前錯誤,維持直流電流不變。因此,如圖5所示,我們使用點火角()整流器的輸出電流控制器,其輸入電流

8、誤差(e)和衍生品錯誤(e)。5實現(xiàn)整流器的控制5.1系統(tǒng)性能擴展的影響因素從上面的分析中,當比例因子SE變化時,模糊子集對應(yīng)輸入誤差e必須改變。因此,通過適當?shù)谋O(jiān)管,SC、SD可以使模糊控制器有一定的非線性特征。提出控制器的構(gòu)造控制植物組合,模擬完成。后的實驗結(jié)果分析參數(shù)對系統(tǒng)響應(yīng)的影響,總結(jié)如下:如果SE大,系統(tǒng)響應(yīng)的上升時間短,但更大的SE將需要更大的超調(diào),甚至引起振蕩。sd對系統(tǒng)響應(yīng)的影響與SE。如果選擇SD大,系統(tǒng)響應(yīng)的超調(diào),上升時間長。SC越大,系統(tǒng)更快的速度上升;但它將導(dǎo)致更大的超調(diào)。5.2自調(diào)整比例因子的原則圖4 e和e Id響應(yīng)HVDC系統(tǒng)階躍響應(yīng)的定義優(yōu)化模糊控制器的控制規(guī)

9、則,我們必須遵守系統(tǒng)響應(yīng)的性能指標,當我們每次計算模糊控制器的輸入。使用過度,上升時間和IAE四個性能指標優(yōu)化模糊控制器復(fù)雜性,顯然不能滿足實時需求。因此,在這項研究中我們直接使用e和e兩個模糊控制變量來衡量的動態(tài)性能。直流輸電系統(tǒng)的響應(yīng)曲線如圖4所示。根據(jù)的手動控制的經(jīng)驗,在ab和cd,我們應(yīng)該減少為了防止過度控制價值,因此SE應(yīng)該小幅下降;在公元前和英孚,為了使輸出盡快返回設(shè)置值,控制應(yīng)該增加價值,因此SE應(yīng)該大幅提升。65.3自調(diào)優(yōu)規(guī)則擴展因素基于粗糙集算法粗糙集的基本步驟的實現(xiàn)算法自調(diào)整比例因子如下:第一,代表州(使用e,e和e的符號×e)和運營商,在控制策略下的控制策略采用

10、狀態(tài)記錄在控制的過程。然后,形成決策表,我們分析決策表,減少它。最后,總結(jié)了控制規(guī)則。形式如:= = N如果條件滿足,然后決定。在以下語句擴展因素SE,SD和SC,模糊pi控制器的自調(diào)優(yōu)規(guī)則借助粗糙集理論中所示的細節(jié)。在這種情況下,條件屬性是e,e和e的符號×e,和屬性擴展的決定因素的自調(diào)優(yōu)。e和e將分為小、中、大三個類別,并提出他們的形式1、2、3分別;e×符號的e分為積極和消極,并提出他們的形式分別是1和0;決策屬性你也分為不同的調(diào)整值(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)。5.4數(shù)據(jù)收集我們解釋說,一個團隊條件屬性可以獲得一雙(SE,SD,SC)。建立一個信息系

11、統(tǒng)并執(zhí)行我們的實驗中,我們需要建立一個初始決策系統(tǒng)與多個條件屬性。它是通過觀察從系統(tǒng)與不同的控制器階躍響應(yīng)Id收益(SE,SD,SC)。理想情況下,我們應(yīng)該用大量的初始化控制系統(tǒng)(SE,SD,SC)對,應(yīng)該大到足以產(chǎn)生盡可能多的典型系統(tǒng)一步反應(yīng)。 在這項研究中,我們首先選擇中心值的氣體。運行氣體后,我們得到的最優(yōu)值SE * = 0.00005,SD * = 0.008和SC * = 0.04,或用(SE *,SD *,SC *)=(0.00005,0.008,0.04)。中心的價值觀和假設(shè)SE = 1/5×SE×SE *,SD = 1/8×SD×SD *

12、和SC = 1/4×SC×SC *(SE,SD和SC SE的調(diào)整因素,SD,SC),我們獲得一組初始值(SE,SD,SC)通過不同的參數(shù),初始的SD和SC。(SE,SD,SC),然后,我們模擬HVDC和所有的反應(yīng)被記錄。正如我們所知,對于每一個獨一無二的結(jié)合SE,SD和SC,我們將得到一個階躍響應(yīng)Id。對于每一個響應(yīng),我們需要觀察波峰和波谷之間的關(guān)系來確定條件和決策屬性。這是一個手動過程。當然,最后的一步反應(yīng)得到這樣不包括所有的可能性。然而,取樣是足以圍繞中心反映條件屬性的重要特性(SE *,SD *,SC *)。5.5決策表在數(shù)據(jù)收集、e、e和e×的象征e用于描

13、述階躍響應(yīng)Id。收集全部或部分條件屬性時,他們被送入傳感器由粗顆粒調(diào)諧器。第四國際會議上有模糊系統(tǒng)和知識發(fā)現(xiàn)(FSKD 2007)0 - 7695 - 2874 25.00美元0/07©2007三個傳感器,用v1、v2和v3,v1的傳感器,v2e傳感器和v3是象征傳感器。在上面的討論中,造粒條件屬性和決策屬性的值確定。e,e和e×的象征e考慮該部門收集到的數(shù)據(jù)確定最優(yōu)參數(shù)(SE *,SD *,SC *)對細粒度的計算。建立決策表的第一步是描述系統(tǒng)的反應(yīng)不同的控制器,已完成的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)造粒。對每個觀察階躍響應(yīng)(例如Id是我們的情況下),我們決定決策表中比例因子的修正因素上

14、漲,調(diào)整控制器的參數(shù),以提高性能。控制器的參數(shù)值(SE、SD和SC)插入一個決策表,利用模式識別的一種形式。每個決策值指示改變,SD,SC是一個判斷的控制器性能測量階躍響應(yīng),和觀察到的反應(yīng)是比較理想的反應(yīng)。決策表是由三個條件屬性:v1 e測量的造粒,v2的e造粒,v3的象征e×e造粒,v4決策屬性(se,sd和sc)。從粗糙控制器調(diào)優(yōu)信息表樣本行表1中給出。表1為se決策表,sd和sc5.6減少屬性根據(jù)粗糙集算法,決策表進行處理。在決策表條件屬性集C = e,e,e×e ,決策屬性集D = 調(diào)整值你。為減少表2,讓C1 = e,C2 =e,C3 = e×e。所以,

15、C1和C2是必要的C D和C3是不必要的。D減少C C - C3 = C1,C2 ,D C C1,C2 的核心。由此可見,在決策表1中,屬性e 是第一重要的,第二個重要的是 e ,屬性 e×e 并不重要。因此,減少的屬性。根據(jù)上面的討論,在表1的屬性約簡,我們可以得到?jīng)Q策表2。表2為se降低決策表,sd和sc5.7粗糙集監(jiān)管機構(gòu)總結(jié)了減少決定,sd和sc,我們考慮一個系統(tǒng)的方法來確定改變控制器收益。有rule-firing算法系統(tǒng)控制器的直接我們選擇收益(SE,SD,SC),描述如下:SE = 1/5×SE×SE *,SD = 1/8×SD×S

16、D *,SC = 1/4×SC×SC *。SE * = 0.00005,SD * = 0.008和SC * = 0.04,或用(SE *,SD *,SC *)=(0.00005,0.008,0.04)。選擇一雙合適的(se,sd,sc)是減少后的決定。6仿真結(jié)果我們分析了粗糙模糊控制器的直流系統(tǒng)的整流。在事故條件下。4.3在會話。粗糙集的模糊pi控制的方案,詳細解釋。在這個實驗中,我們直接使用粗糙集監(jiān)管機構(gòu)決定減少調(diào)整比例因子(SE,SD,SC)。模擬不同的事故條件下,如直流電壓(直流電壓)(-200、250)或(0,250),如圖5和6所示。(a)粗糙模糊pi控制(b)模

17、糊pi控制圖5事故條件直流電壓(-200、250)(a)粗糙模糊pi控制(b)模糊pi控制圖6直流電壓事故條件(0,250)表3比較粗糙模糊pi和模糊pideJt= 0)(上升時間拍攝粗糙模糊PI1.1066 - 709×t 15.7%直流電壓(-200250)1.4211模糊pi 710×t 33.1%粗糙模糊pi 1.0071 734×t 5.35%直流電壓(0250)1.0786模糊PI731×t 5.78% *注意:t = 0.25(sec)/ 15000(樣本)比較粗糙的模糊PI控制器與模糊PI控制器后,我們知道,粗糙模糊PI控制器的過度表現(xiàn)出

18、更好的性能,上升時間和IAE在事故條件下,如表3所示。7結(jié)論在本文中,我們已經(jīng)成功地提出一個粗略的控制方案,旨在提高整流器的性能在直流系統(tǒng)中。粗糙集是用來衡量系統(tǒng)性能,提取特性測量的性能指數(shù)PI,表面變粗糙了特性,建立粗糙決策系統(tǒng),消防合適的決策規(guī)則控制非線性系統(tǒng),實現(xiàn)更好的性能。除了我們粗略的控制方案的理論分析,我們也實現(xiàn)了粗糙的控制方案,成功地完成了模擬環(huán)境的建設(shè)。我們利用實驗結(jié)果建立決策系統(tǒng),指導(dǎo)我們得到最優(yōu)控制參數(shù)。最后,粗糙模糊PI控制方案的性能已經(jīng)證明,當直流系統(tǒng)單一控制方式,采用恒流控制。8引用Xiao-Xin周1,交流/直流電源系統(tǒng)的分析與控制,2004。2,“自適應(yīng)粒度控制的直流系統(tǒng)”,2002年。3馬躍峰,趙昱,“一個基于粗糙集的數(shù)據(jù)挖掘算法的研究”,洛陽大學(xué)學(xué)報,2