一种新的仿人智能控制方法

一种新的仿人智能控制方法

陈永会 谭功全 谭飞 傅成华 柏建国

四川轻化工学院电信系，四川自贡 643033

tgq77@263.net

摘 要 本文提出了一种新的仿人智能控制方法。它分析了两种双模控制(变结构控制和时间最优控制)，利用其良好的自适应能力和一些类人控制特点，结合智能积分控制，形成了新的控制算法。数字仿真结果表明，采用这一方法是完全可行的。

关键词 仿人智能控制，变结构控制，时间最优控制，智能积分

A New Method of Human-simulating Intelligent Control

Chen Yonghui, Tan Gongquan, Tan Fei, Fu Chenghua, Bai Jianguo

Sichuan Institute of Light Industry and Chemical Technology, Zigong, Sichuan 643033

tgq77@263.net

Abstract This paper is introduced a new method of human-simulating intelligent control (HSIC). The control principle of two kinds of twin-mode-control (variable-structure control and time-optimal control) is analyzed and its favorable self-adaptive capability and some human-simulating characters are adopted. Combining with the intelligent integrator control, the new intelligent control algorithm then is coming into being. Finally, the simulated results applied to some typical process control are given to show its effect.

Keywords human-simulating control, variable-structure control, time-optimal control, intelligent integrates 1 引言

经典控制的时域性能和复域性能指标只能作为传统单模态控制最后调整的工具，控制设计无法兼顾他们。传统最优控制的误差泛函积分性能指标也只是各种经典时域性能指标的折衷，难以做到他们之间的兼顾[1]，实现的只是指定指标的最优。为此，为实现各个指标的最优，研究世界上最高级、最有效控制系统—人类自身表现出来的控制机制，并用机器加以模仿是自动控制研究的重要途径[2]，仿人智能控制由此而生[3]。

本文利用变结构和时间最优控制中的双模控制思想，以典型的仿人智能控制策略进行改造，提出类双模并加上智能积分的一种智能控制模式。通过分析和仿真，表明了该方案的可行性。

2 两种双模控制

一种双模控制是变结构控制(VSC)，它的控制规则为：

k+,s(x)≥0 U= k,s(x)<0

其中， s ( x ) = CX = c 1 + c 2 x L + c n x n 为线性切换函数，是系统状态的线性组合。 1x2 +

VSC依靠切换函数，通过改变切换时间和切换次数，并以“调宽”的自适应来抵御系统的摄动、不确定性以及干扰，从而使系统快速到达稳态。但是，当系统进入稳态后，控制作用的切换仍然不会停止，而且切换的频率达到最快，形成高频“抖振”。若硬性取消切换，也就丧失了自适应能力。高频抖振是限制变结构双模控制走向应用的根本原因。 另一种双模控制是时间最优控制（TOC, 亦称最速控制）。时间最优控制是在控制向量