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《东北大学》 2006年
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基于遗传算法的鲁棒控制问题研究

潘伟  
【摘要】:纵观反馈控制理论的发展,可以分为经典控制理论、现代控制理论和鲁棒控制理论这三个发展阶段。经典控制理论广泛应用于解决复杂的控制问题,但控制系统的设计基本上是一种试凑法,不能提供最优控制的方法和手段;现代控制理论以状态空间方法为主,研究控制系统的状态运动规律,并能实现最优化设计,但由于在实际过程中不可避免的存在着不确定性,仍难于将其理论和方法完全应用到实际中去;鲁棒控制理论为了弥补现代控制理论这种不足,在系统的分析和设计阶段就充分考虑被控对象所存在的各种不确定性因素,基于不确定性的非精确模型来分析和设计控制器。 近十多年来鲁棒控制研究的最新成果,特别是在鲁棒稳定性理论,线性系统的H_∞控制,μ分析和μ综合等方面的论述具有重要意义。但当这些成果应用到实际中时,却存在控制器阶数较高,结构复杂,求解过程繁琐,系统的保守性不强等问题。因此,本文将遗传算法引入到鲁棒控制问题中,讨论控制系统鲁棒控制的若干分析设计与综合问题。将鲁棒控制问题转化为带约束条件的最优化问题,通过选择适当的编码方式和目标函数,利用遗传算法的全局搜索能力等优点研究了控制系统H_∞鲁棒控制和μ解析理论等问题,得到了具有全局优化搜索能力、设计简单规范、阶数低的控制器。主要研究工作概括如下: 讨论了实数自适应遗传算法的改进问题。在实际应用当中,与二进制编码相比,实数编码精度更高、稳定性更好、更直观自然。然而实数编码在搜索后期却存在搜索效率低、易早熟收敛等问题,这需要利用遗传算法的参数进行调节。针对此问题,本文提出了一种自适应交叉概率和变异概率,即考虑进化代数对算法的影响,又考虑到每代不同个体适应度的作用,给出了一个改进的实数自适应遗传算法。算法中分别采用排序选择和最佳个体保存的选择算子,非
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP13

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 熊行;;基于遗传算法的电动助力转向系统的μ鲁棒控制[J];长沙铁道学院学报(社会科学版);2012年01期
2 江民斌;;基于改进遗传算法的排课系统[J];大家;2011年23期
3 欧阳牡瑶;曾强;;基于遗传算法的高校自动排课系统的研究[J];科技创新导报;2008年26期
4 宋敏杰;张绍成;;基于自适应遗传算法的组播路由研究[J];科技资讯;2008年26期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 林壮;欠驱动水平机械臂滑模变结构控制研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 李梅娟;自动化仓储系统优化方法的研究[D];大连理工大学;2008年
3 张静巧;船用增压锅炉燃烧控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 蒋立勇;一维、二维光子晶体和电磁吸收材料的遗传优化设计及应用[D];南京理工大学;2009年
5 张海龙;应急管理关键问题研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 徐艳影;基于参数优化的扩展大系统有机结构研究[D];辽宁科技大学;2012年
2 陈超;基于遗传算法和鲁棒控制理论的EPS控制技术研究[D];湖南大学;2011年
3 李莉;基于遗传算法优化权值的H_∞电力系统稳定器的设计[D];山东大学;2007年
4 黄文兵;多变量内模PID控制算法的研究[D];北京化工大学;2010年
5 梁海;鲁棒降阶控制器设计及其在航空发动机中应用[D];南昌航空大学;2011年
6 唐雪萍;基于遗传算法的不确定对象PID优化[D];南昌航空大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王进华,史忠科,曹力,戴冠中;混合H_2/H_∞鲁棒控制在飞行控制中的应用[J];飞行力学;2000年04期
2 徐宗本,高勇;遗传算法过早收敛现象的特征分析及其预防[J];中国科学E辑:技术科学;1996年04期
3 汪民乐,高晓光,汪德武;遗传算法控制参数优化策略研究[J];计算机工程;2003年05期
4 黄琳,王龙,于年才;系统鲁棒性的若干问题——背景、现状与挑战[J];控制理论与应用;1991年01期
5 杨志勇,王广雄;病态对象的鲁棒性能设计[J];控制理论与应用;1998年04期
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7 席裕庚,柴天佑,恽为民;遗传算法综述[J];控制理论与应用;1996年06期
8 郭雷,忻欣,冯纯伯;基于线性矩阵不等式的奇异H_∞控制问题的降阶控制器[J];控制理论与应用;1996年06期
9 杨冬梅,张庆灵,沙成满;基于LMI的广义系统混合H_2/H_∞优化控制[J];控制与决策;2003年03期
10 郭雷,忻欣,冯纯伯;离散系统奇异H~∞控制问题的降阶控制器设计:LMI方法[J];控制与决策;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘守生;遗传算法与小波神经网络中若干问题的研究[D];南京航空航天大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 黄冀卓,王湛,龚明袖;遗传算法在钢结构截面优化设计中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年03期
3 熊燕;李艳红;;基于数据挖掘的电力系统异常数据辨识与调整[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年03期
4 陈永新;柯尊忠;伍德林;;精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J];安徽农业大学学报;2012年02期
5 杨德利,刘百勇,龚雪皓,郑学仁,吴朝晖;半导体器件的遗传算法优化设计[J];半导体技术;2001年02期
6 曾凡锋,马润津,蔡自兴;基于改进遗传算法的系统参数辨识方法[J];北方工业大学学报;1998年01期
7 周世官,李钟侠;神经网络结构及其权值优化的遗传算法[J];兵工自动化;2004年04期
8 易晗平,蒲超;非线性系统参数的多种群并行遗传优化[J];兵工自动化;2005年04期
9 杨启伟;陈以;;常用温度控制法的对比[J];兵工自动化;2005年06期
10 李冀鑫;徐彦军;侯志强;;基于H_∞混合灵敏度的着舰飞控系统[J];兵工自动化;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 彭涛;桂卫华;Ding Steven X;汤琼;李昊;;一种基于混合H_-/H_∞的故障检测系统优化设计方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 黄洪艺;彭侠夫;陶丽丽;;基于插值分析的连续非线性系统反馈控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
5 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 熊燕;李毅;;基于数据挖掘的电力系统异常数据辨识与调整[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年
8 孙新柱;胡寿松;;区域极点和H_∞指标约束下的满意容错控制方法[A];第七届全国信息隐藏暨多媒体信息安全学术大会论文集[C];2007年
9 彭锦;;进化算法综述[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
10 潘平奇;;线性规划主元算法的若干进展[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
4 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 李曼荔;求解组合优化问题的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
6 尹可挺;Internet环境中基于QoS的Web服务组合研究[D];浙江大学;2010年
7 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
8 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
9 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
10 沈波;基于不完全测量信息的非线性随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 张丽霞;求解不等式约束优化问题的一个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
4 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
5 徐达;柴油发电机组非线性鲁棒控制器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 石丽丽;智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 齐成;基于非线性弯曲的伸缩臂优化研究[D];大连理工大学;2010年
9 颜语;无线传感网络在环境监测中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 吴慧明;不确定时滞关联大系统的分散鲁棒镇定[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤秀琴;双交叉燃烧控制系统的设计与实现[J];鞍山钢铁学院学报;2001年06期
2 龚春娟;胡雄伟;;快速遗传算法优化计算二维光子晶体[J];半导体学报;2006年06期
3 欧阳华;一类不确定非线性系统鲁棒控制的LMI方法[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
4 王朝立,霍伟,董文杰;不确定非完整动力学系统的变结构指数镇定[J];北京航空航天大学学报;1999年05期
5 孙秀霞,毛剑琴;基于LMI的降阶鲁棒控制器设计[J];北京航空航天大学学报;2000年06期
6 王全良;甄新平;潘立登;闻光辉;;多变量系统解耦内模控制及其PID转化应用方法的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年06期
7 靳其兵;刘明鑫;冯春蕾;;大滞后特性处理的研究和比较[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年06期
8 赵万忠;施国标;林逸;晋兵营;;循环球式EPS系统助力特性控制策略研究[J];北京理工大学学报;2008年08期
9 李宗红;;用综合指数法测评《编辑学报》的核心著者[J];编辑学报;2008年01期
10 邝育军,侯晓林,郝建军,乐光新;HMM信道建模中齐次马氏链极限分布的矩阵分析[J];北京邮电大学学报;2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马龙华;不确定系统的鲁棒优化方法及应用研究[D];浙江大学;2001年
2 朱齐丹;具有非驱动关节的机器人控制研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年
4 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 隋洪涛;基因遗传算法及气动外形最优化设计[D];南京航空航天大学;2002年
6 周奇才;基于现代物流的自动化立体仓库系统(AS/RS)管理及控制技术研究[D];西南交通大学;2002年
7 丁晓东;不确定系统优化理论与应用研究[D];东华大学;2002年
8 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
9 雷定猷;货物装运优化理论与应用研究[D];中南大学;2005年
10 杨兵;电站锅炉预测控制与燃烧优化研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 祁洪全;综合评价的多元统计分析方法[D];湖南大学;2001年
3 王若鹏;极大极小问题的数值解法[D];西北大学;2002年
4 雷振;重大危险源危险评价与管理信息系统开发研究[D];昆明理工大学;2003年
5 李来春;船用主锅炉燃烧控制系统研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
6 杨琳;基于H_∞控制理论的电力系统稳定器研究[D];华北电力大学(河北);2003年
7 柳军;模糊综合评价在水环境质量评价中的应用研究[D];重庆大学;2003年
8 黄子春;工程监理项目风险管理的研究[D];西安建筑科技大学;2004年
9 赵日晖;锅炉燃烧系统智能控制的研究[D];华北电力大学(河北);2004年
10 郝光;模糊多目标格序决策及对称矩阵对策[D];西南交通大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 吴钟鸣;卢军锋;智淑亚;;自动化立体仓库货位优化研究[J];装备制造技术;2011年12期
2 杨玮;傅卫平;王雯;李雪莲;;自动化立体仓库旋转货架拣货路径优化[J];机械科学与技术;2012年03期
3 李力东;王春光;;基于遗传算法的自动排课问题的研究[J];农业与技术;2009年06期
4 唐立生;陈晓伟;;传统仓库的数字化改造和建模分析研究[J];昆明理工大学学报(自然科学版);2012年06期
5 杨祉涵;张雪霞;李奇;邓美玉;;基于自适应差分算法的电力系统稳定器参数设计[J];四川电力技术;2011年03期
6 余戈;卢江;石红霞;李园;;基于Flexsim的自动化立体仓库AGV系统设计研究[J];物流技术;2011年21期
7 曹浪财;罗键;;可视化自动仓储系统设计与货位优化[J];厦门大学学报(自然科学版);2012年01期
8 胡耀阳;王哲峰;杨玮;张海鹏;;航空企业自动化立体仓库输送系统的调度优化[J];西安航空技术高等专科学校学报;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张熙;黄丁发;冯威;;基于Internet的移动GNSS基准站技术[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 强海霞;一维光子晶体全向反射镜和滤波器的设计及特性研究[D];南京理工大学;2011年
2 王靖;立体仓库时空数据模型的构建与应用研究[D];南京师范大学;2011年
3 赵大旭;介入诊疗机器人多体系统建模分析与实现[D];南京航空航天大学;2010年
4 田富洋;在轨服务空间机器人机械多体系统动力学高效率建模研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 马永杰;大型仓储系统的调度算法研究[D];兰州交通大学;2011年
6 李艳东;非完整移动机器人系统的智能鲁棒控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 郑改革;新型纳米光子周期性结构设计及其光传输特性研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卫三军;自动化立体仓库作业优化与监控技术研究[D];东华大学;2011年
2 但国平;高教储运中心图书仓储管理业务流程优化研究[D];北京交通大学;2011年
3 吴婷;基于遗传算法的仓储系统多目标货位优化的研究[D];武汉理工大学;2011年
4 唐俊;基于聚合和模糊信息的QoS组播路由算法[D];西华大学;2011年
5 于丹丹;第三方物流仓储管理问题研究[D];复旦大学;2011年
6 肖钦心;多层配送中心产品布局优化及仿真[D];西南交通大学;2011年
7 杨祉涵;基于粒子群算法的H_∞电力系统稳定器设计[D];西南交通大学;2011年
8 刘东;行为约束下的Acrobot起摆控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 巫志文;基于通用硬件平台的液压万能材料试验机改造研究[D];重庆大学;2011年
10 李英;氯碱化工企业环境风险控制研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王龙,黄琳;区间有理函数严格正实性的有限检验[J];科学通报;1991年04期
2 张晓缋,戴冠中,徐乃平;一种新的优化搜索算法──遗传算法[J];控制理论与应用;1995年03期
3 郭雷,忻欣,冯纯伯;基于线性矩阵不等式的奇异H_∞控制问题的降阶控制器[J];控制理论与应用;1996年06期
4 方建安,邵世煌;采用遗传算法学习的神经网络控制器[J];控制与决策;1993年03期
5 陈根社,陈新海;应用遗传算法设计自动交会控制器[J];西北工业大学学报;1994年02期
6 田明,戴汝为;神经元网络控制系统[J];信息与控制;1992年03期
7 陈根社,陈新海;遗传算法的研究与进展[J];信息与控制;1994年04期
8 孙艳丰,王众托;自然数编码遗传算法的最优群体规模[J];信息与控制;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李军民;李虎;;自适应遗传算法在数控伺服系统控制参数优化中的应用[J];西北大学学报(自然科学版);2011年03期
2 王攀,周云,唐超;带移民的自适应遗传新算法及其应用[J];武汉汽车工业大学学报;1999年02期
3 张璟;郭春秋;聂雪;李维敏;;快速、准确的图像阈值分割新方法[J];西安文理学院学报(自然科学版);2006年03期
4 鲍文胜;刘晓刚;;基于自适应遗传算法的RBF神经网络优化算法[J];山东师范大学学报(自然科学版);2007年03期
5 田东平;迟洪钦;;一种结合混沌搜索的自适应遗传算法[J];计算机应用与软件;2007年12期
6 周辉仁;郑丕谔;牛犇;;基于AGA的最小加权完成时间并行机调度[J];计算机应用;2007年S2期
7 王爱明;王寿武;;基于信息熵的自适应遗传算法研究[J];机电工程技术;2008年11期
8 吴建民;王公宝;;基于自适应遗传算法的水面舰艇航行路径优化[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年02期
9 李剑;景博;牛少彰;杨义先;;基于自适应遗传算法的企业动态联盟伙伴选择模型[J];通信学报;2009年08期
10 任建斌;杨明;孙凌燕;;基于自适应遗传算法的椭圆聚类方法[J];微电子学与计算机;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董文杰;贾英民;;H_2/H_∞混合控制的凸最优化设计[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
2 张永春;霍伟;;串并联微动机器人的鲁棒控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
3 叶庆凯;;鲁棒控制工具箱的研制[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
4 韩京清;张文革;高志强;;模型配置自抗扰控制器[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年
5 李响;郝继飞;苗见阳;;MIMO系统的广义误差反馈控制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
6 徐道义;钟守铭;;大系统分散控制与鲁棒控制的几个结果[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
7 刘建军;何玉敖;;基于人工神经网络(ANNs)的结构振动鲁棒控制[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
8 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 周东涛;兰维瑶;陈亚陵;;球形贮液箱液体晃动的H_∞控制器设计[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
10 李树荣;田学民;张利洲;;热炉系统鲁棒控制器的设计[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 陈可;鲁棒控制理论及航天应用成果丰硕[N];科技日报;2006年
2 姜恩 记者 张丽辉;燕山大学关新平教授获2006年度高校自然科学一等奖[N];河北日报;2007年
3 ;我校获2008年度国家科技奖成果简介[N];新清华;2009年
4 本报记者 王素艳;丹青难写是精神[N];秦皇岛日报;2006年
5 王勤 顾永红;中国自控领域的著名学者——冯纯伯[N];光明日报;2002年
6 沈阳建筑工程学院 吴成东 高峰;我国智能建筑走向何方?[N];中华建筑报;2000年
7 本报记者  张蕾;干科学事业 绘精彩人生[N];光明日报;2006年
8 陈静 周海洋;省科技厅来潭检查重点项目[N];湘潭日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘伟;基于遗传算法的鲁棒控制问题研究[D];东北大学;2006年
2 黄自元;扫描探针显微镜智能自动化策略研究及应用[D];上海大学;2004年
3 丰保民;自由漂浮空间机器人轨迹规划与轨迹跟踪问题研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 蓝益鹏;永磁直线电机伺服系统鲁棒控制的研究[D];沈阳工业大学;2007年
5 刘大亮;一种球形移动机器人的运动分析与控制技术的研究[D];北京邮电大学;2009年
6 赵新华;水下超高速航行体动力学建模与控制研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 丛佩超;空间机械臂抓取目标的碰撞前构型规划与控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 冯伟;超小型无人直升机飞行姿态的鲁棒控制研究[D];上海大学;2009年
9 林旭梅;基于小脑模型的智能控制方法及其在重力补偿系统的应用[D];中国科学技术大学;2006年
10 彭志红;合作式多移动机器人系统的路径规划、鲁棒辨识及鲁棒控制研究[D];中南大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王丽;不确定系统的鲁棒及保成本控制研究[D];青岛科技大学;2006年
2 王莹;新型汽车主动悬架系统及其鲁棒控制研究[D];广东工业大学;2005年
3 卜劭华;液压伺服驱动位置系统的鲁棒控制[D];燕山大学;2002年
4 秦岭;具有区域极点约束的不确定系统鲁棒控制[D];武汉科技大学;2003年
5 邹治军;基于模糊控制的Smith预估器的改进研究和设计[D];合肥工业大学;2005年
6 李勇;基于观测器的非线性系统鲁棒自适应模糊控制[D];大连理工大学;2006年
7 许巍丽;全方位移动机器人鲁棒控制[D];沈阳工业大学;2006年
8 薛鹏;永磁同步伺服电动机二自由度控制[D];沈阳工业大学;2006年
9 林安辉;切换系统的鲁棒控制研究[D];厦门大学;2007年
10 安明伟;机床用磁悬浮系统悬浮高度的鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2010年
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