间隔类型-2 模糊PID控制器使用拆卸的渐变优化
Yongzhi Chu1,2,3, Hasiaoqier Han1,2, Tianjiao Ma1,2
1Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, No. 3888, Dong Nanhu Road, Changchun 130033, China.
一个新的间隔类型-2模糊比例-积分-导数 (IT2F-PID) 控制器,采用拆解渐变优化 (D-GO) 方法设计,显著提高了控制性能,减少了优化时间. 这种先进的控制器表现出对不确定性和干扰的卓越稳定性.
科学领域:
- 控制系统工程 控制系统工程
- 计算智能是一种计算智能.
- 模糊逻辑系统 模糊逻辑系统
背景情况:
- 传统的PID控制器与非线性系统和不确定性作斗争.
- 间隔类型-2模糊逻辑系统 (IT2-FLS) 提供了增强的稳定性,但需要复杂的设计.
- 模糊逻辑控制器的优化是计算密集的.
研究的目的:
- 为了引入一个新的间隔类型-2模糊比例整数导数 (IT2F-PID) 控制器.
- 为设计IT2F-PID控制器开发和验证一种新的拆解渐变优化 (D-GO) 方法.
- 与现有的优化技术相比,评估拟议的D-GO方法的性能和效率.
主要方法:
- 使用D-GO方法优化一个PID控制器.
- 集成了一种1型模糊逻辑系统 (T1-FLS),并对其参数进行优化.
- 在T1-FLS被模糊到IT2-FLS中,形成IT2F-PID控制器.
- 对一般和并发优化方法进行比较模拟.
主要成果:
- 与一般方法相比,D-GO方法减少了90%以上的优化时间,与并发方法相比,减少了25%以上的时间.
- 时间绝对错误积分 (ITAE) 降低了30% (相对于一般) 和大约95% (相对于并发).
- 与传统的PID和一般的IT2F-PID控制器相比,建议的IT2F-PID控制器减少了80%的超越和67%的波动.
结论:
- D-GO方法为设计IT2F-PID控制器提供了一种高效的方法.
- 拟议的IT2F-PID控制器在处理非线性系统,模型不确定性,目标不确定性和外部干扰方面表现出卓越的性能.
- 这项研究在强大高效的控制系统设计方面取得了重大进展.
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