文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
LMI和进化算法在多目标控制中的应用研究
姓名:王玮冬
申请学位级别:硕士
专业:系统工程
指导教师:王晓兰
20070510
摘要相互冲突的目标,混合峨/矾控制问题是典型的多目标问题,论文中分别使用线最优解已经成为近几年的一个研究热点。论文基于线性矩阵不等式方法和多目标遗传算法,对降阶?刂破魃杓莆侍夂突旌螲,/Ⅳ。控制问题进行了研究。结合,提出了一种局部正交多目标遗传算法。算法首先运行多目标遗传算法,以得到近似的最优解,然后使用正交搜索法对其进行进一步的局部优化,仿真结果表明改进算法的优化效果优于且前流行的蚐运惴ǖ母丛度和收敛性的分析表明,改进算法的复杂度与蚐嗤⒛芤愿怕收敛到最优解集。针对线性矩阵不等式方法对控制器阶数的约束是非凸条件的问题,论文中采用了最新的基于线性矩阵不等式的降阶铱刂破魃杓品椒ǎ朔松鲜龃嬖诘奈题;而使用改进的多目标遗传算法,可以对控制器的结构和参数同时优化,在一次运算中能够得到多个阶次的控制器。另外,控制系统中的日,性能和P阅苁从两种方法对以上两个问题的求解过程和优化效果来看,虽然改进的多目标遗传算法在计算成本上比线性矩阵不等式方法大,但是它的优化效果更好,保守性更小,并可以同时考虑多个目标。关键词:线性矩阵不等式;多目标遗传算法;降阶日。控制器;混合日:/日。控制;控制系统中的优化问题大多数都是多目标问题,如何找到多目标控制问题的论文针对遗传算法局部搜索能力较差的缺点,将遗传算法与局部优化方法相性矩阵不等式方法和改进的多目标遗传算法对混合海疕。控制问题进行了求解。最优解
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插图索引得到的混合日,/矾,状态反馈问题的解集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯得到的混合矾/日。输出反馈问题的解集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图三种方法对的呕峁肌图址椒ǘ訸代优化结果图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯椒ㄇ蟪龅、卓刂破鞫杂Φ谋栈方自鞠煊η摺求出的阶控制器对应的闭环阶跃响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯蚆玫降淖钣阶控制器的闭环阶跃响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯求出的各阶控制器对应的闭环阶跃响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯柏椒ǖ玫降幕旌先眨簟W刺蠢∥侍獾腜饧椒ǖ玫降幕旌先眨疕。输出反馈问题的解集⋯⋯⋯⋯⋯⋯图凸函数的性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图区域瑀,疗图基本遗传算法的流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图鎏宓个正交向量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯反馈系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图双级联编码结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯蟪龅母鹘卓刂破鞫杂Φ谋栈方自鞠煊η摺硕十学付论文
、惴凸弧7妒档谋冉稀附表索引方法求出的控制器的两灵敏度范数值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表两个控制器对应闭环系统的几个指标的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表两个解集中对应端点的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表两种方法求解混合暌叶嗄勘晡侍馑檬奔涞谋冉稀表三种方法求得的非劣解的欢攘恐当冉稀表三种方法求得的非劣解的副曛当冉稀表椒ㄇ蟪龅目刂破鞯牧搅槊舳确妒怠表两种方法得到的解集的整体质量的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表解集之间的相互覆盖率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯徒惴ù娑嗄勘昕刂浦械挠τ醚芯......
导师签名:可≯窆呈日期:号》年,月扣日作者签名:王库冬王玮冬日期:口月;口日学位论文原创性声明纤暝拢籵日兰州理工大学学位论文版权使用授权书得的研究成果。除了,之中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查年解密后适用本授权书。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”作者签名:日期:
第滦论课题背景和意义在国民经济各部门和科学技术的各个领域中普遍存在着最优化问题,最优化是一个古老的问题,追求最优目标一直是人类的理想,长期以来,人们对最优化在现实生活中几乎每个问题都可以看成是多目标的最优化问题【¨,多目标最优化问题需要同时优化多个目标,而且其中常常有两个或两个以上的目标相互矛盾的最优值,比如我们常常会面临这样一类问题:在工程设计中,怎样选取参数使得设计既能满足要求又能降低成本;在资源分配中,怎样选取分配方案既能