研究了仿人智能控制器基本形式中的参数确定问题。针对仿人智能控制器基本形式的参数整定缺乏理论指导、过于依赖专家经验和试凑的缺点,力图得到参数取值的解析指导式,解决了仿人智能控制器基本形式的参数确定的难题。分析仿人智能控制器基本形式参数与对象传递函数参数之间的关系,将对象阶跃响应按时间不同分为5个时间段,求取对象的阶跃响应表达式,确定由对象传递函数参数表示的

2006年5月第13卷增刊

文章编号:167127848(2006)S020091203

控制工程ControlEngineeringofChinaMay2006Vol.13,S0

一种仿人智能控制参数整定方法

刘　军,胡章军

(青岛科技大学自动化与电子工程学院,山东青岛　266042)

摘　　　要:研究了仿人智能控制器基本形式中的参数确定问题。针对仿人智能控制器基本

形式的参数整定缺乏理论指导、过于依赖专家经验和试凑的缺点,力图得到参数取值的解析指导式,解决了仿人智能控制器基本形式的参数确定的难题。分析仿人智能控制器基本形式参数与对象传递函数参数之间的关系,将对象阶跃响应按时间不同分为5个时间段,求取对象的阶跃响应表达式,确定由对象传递函数参数表示的控制器参数的数学表达式。仿真结果表明,该方法具有良好的控制效果。关　键　词:仿人智能控制;参数整定;最优参数;阶跃响应中图分类号:TP273　　　　文献标识码:A

ParameterSettingMethodforHuman2simulatedIntelligentController

LIUJun,HUZhang2jun

(CollegeofAutomationandElectromechanicalEngineering,QingdaoUniversityof

ScienceandTechnology,Qingdao266042,China)

Abstract:Aparametersettingapproachofbasichuman2simulatedintelligentcontrollerispresented1AimingatthedisadvantageofdependingonexpertexperienceandtryinginbasicHSICparametersetting,guidanceformulaofparameterisobtainedandthedifficultyofbasicHSICparam2etersettingisresolved1Therelationbetweencontrollerparameterandobjecttransferfunctionparametersareanalyzed.Dividingobjectstepre2sponseintofivestagesbytime,thestepresponseexpressionofobjectisobtained,thentheformulationofcontrollerparameterdescribedbyob2jecttransferfunctionparameterisconcluded1Thesimulationresultindicatesthevalidityofthemethod1Keywords:human2simulatedintelligentcontrol;parametersetting;optimalparameter;stepresponse

1　引　言

仿人智能控制[1](Human2simulatedIntelligent

Control,HSIC)是一种典型的智能控制方式,它由周其鉴等于20世纪80年代提出,特别适用于对带纯滞后环节的一阶或二阶惯性环节对象的控制。而大部分工业过程都可以由一阶或二阶惯性环节加纯滞后的形式来表示,这使得仿人智能控制为该类型过程的控制提供了一种有效的途径,并且在实际应用中已经取得了一些成果[2,3]。

作为一种典型的智能控制方式,HSIC对参数的精确程度要求不高,然而由于算法本身来自人的认识,因此算法中参数的确定过多地依赖专家的经验。由于缺乏一般性的解析方法指导,即便是有经验的专家确定这些参数依然主要采用试凑的方法,因此

这已成为该控制方法推广应用中的主要障碍。文献[4]研究了控制器参数和对象传递函数参数之间的数学关系,进而得到由对象传递函数参数表示的控制器参数的数学解析式。本文借鉴这种思路,将时间域划分为5个不同阶段,得到充分条件下HSIC参数的赋值区间及最优参数。

2　仿人智能控制器参数

仿人智能控制的基本算法为

n-1

KPe+kKP

u=

i=1

∑e

m,i

(e e>0∪e=0∩ e≠0)

n

(1)

kKP

i=1

∑e

m,i

(e e<0∪e=0)

　　收稿日期:2005211216;　收修定稿日期:2006201213

　　作者简介:刘　军(19602),男,吉林海龙人,教授,博士,主要从事预测控制、智能控制等方面的研究工作。