基于灰色预测的可拓控制方法

2012年04月13日11:26:35 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

王明东，刘宪林，于继来
郑州大学电气工程学院，河南郑州

哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨

摘　　　要：由于控制系统所固有的滞后性，可拓控制也和其他“事后” 控制方法一样，无法实现精准的控制效果。为了克服一般可拓控制的缺点，提出了一种基于灰色预测的可拓控制方法。该方法先对系统输出量进行灰色预测，然后将预测结果与给定值比较，二者差值作为可拓控制器的输入量，再经特征量提取、关联度计算、测度模式识别和控制决策等环节，得到控制量作用于控制对象。这种方法结合了灰色预测技术“事前” 控制和可拓控制策略不要求建立精确的数学模型，实时性好的优点，可以使控制系统获得优良的动态性能。以一个典型滞后系统为对象进行了仿真。结果表明，基于灰色预测的可拓控制方式可以获得较ＰＩＤ控制和单纯的可拓控制更好的控制效果。

关　键　词：ＰＩＤ控制；灰色预测；可拓控制

１　引　言
可拓控制是结合可拓学和反馈理论的一种新型智能控制方法，其基本思路是从信息转换角度去处理控制问题，即以控制输入信息的合格度（关联度）作为确定控制输出校正量的依据，从而使被控信息转换到合格范围内。由于可拓控制器不要求建立精确的数学模型，且实时性好，近年来逐渐受到了学者们的关注［１３］。然而，由于控制系统所固有的滞后性，可拓控制器也和其他“事后” 控制方法一样，无法实现精准的控制效果。灰色预测方法是利用反映系统过去不同时刻行为的若干数据，根据新陈代谢原理建立灰色模型，用所建的模型寻找系统的发展规律，来预测系统未来的行为。由于预测的提前性、贫数据建模的实时性以及新陈代谢方法的自适应性，灰色预测方法在工业控制中的应用越来越广［４９］。灰色预测控制是将灰色预测结果与给定参考值比较，采用适当的控制方法（如ＰＩＤ控制［４５］、模糊控制［６７］、神经控制［８９］等）对以后可能出现的偏差提前进行控制，是一种复合控制方法。因此，探讨灰色预测方法与可拓控制技术结合的可能性，研究基于灰色预测的可拓控制方法是很有意义的，本文的研究证明这是一种能够改善控制效果的有效方法。

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