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混沌系统的变论域模糊控制算法研究

张巍巍 王京 王慧 赵云涛

混沌系统的变论域模糊控制算法研究

张巍巍, 王京, 王慧, 赵云涛
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  • 混沌运动和混沌控制受到广泛关注,本文利用模糊控制实现混沌系统的控制.针对模糊控制器精度不高,模糊控制中规则数量与控制精度之间的矛盾,提出了一种基于蚁群优化算法的变论域模糊控制器.通过分析变论域模糊控制中的2类伸缩因子,指出其中1类并不能满足广义伸缩因子条件.提出利用蚁群优化算法对伸缩因子智能寻优的方法,在对蚁群算法改进的基础上,构成一种基于蚁群算法的变论域模糊控制,将设计的控制器用于Duffing混沌系统的控制.仿真结果表明,提出的控制算法在收敛速度和稳态性能上要略优于其他控制方式.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA04Z163) 资助的课题.
    [1]

    Ke X Z, Wu Z S 1998 Acta Phys. Sin. 47 1436 (in Chinese) [柯熙政、吴振森 1998 物理学报 47 1436]

    [2]

    Wang H X, Cai G L, Miao S, Tian L X 2010 Chen. Phys. B 329 103

    [3]

    Wu D H, Ke X Z 2004 Chinese Journal of Quantum Electronics 21 355(in Chinese)[兀旦晖、柯熙政 2004 量子电子学报 21 355]

    [4]

    Ott E, Grebogi C, Yorke J A 1990 Phys. Rev. Lett. 64 1196

    [5]

    Ott E 2002 Chaos in dynamical systems (2nd ed) (Cambridge: Cambridge University Press) p61

    [6]

    Wang X F, Xue H J, Si S K, Yao Y T 2009 Acta Phys. Sin. 58 3729 (in Chinese)[王校锋、薛红军、司守奎、姚跃亭 2009 物理学报 58 3729]

    [7]

    Mehta N J, Henderson R M 1991 Phys. Rev. Lett. 44 4861

    [8]

    Zhang X M, Peng J H, Chen G R 2004 Acta Phys. Sin. 53 2864 (in Chinese)[张晓明、彭建华、陈关荣 2004 物理学报 53 2864]

    [9]

    Wu C L, Ma S J, Sun Z K, Fang T 2006 Acta Phys. Sin. 55 6253 (in Chinese)[吴存利、马少娟、孙中奎、方 同 2006 物理学报 55 6523]

    [10]

    Yu H J, Zheng N 2007 Acta Phys. Sin. 56 3782 (in Chinese)[于洪洁、郑 宁 2007 物理学报 56 3782]

    [11]

    Li G H, Zhou S P, Xu D M, Lai J W 2000 Acta Phys. Sin. 49 2123 (in Chinese)[李国辉、周世平、徐得名、赖建文 2000 物理学报 49 2123]

    [12]

    Li R H, Xu W, Li S, 2006 Acta Phys. Sin. 55 598 (in Chinese)[李瑞红、徐 伟、李 爽 2006 物理学报 55 598]

    [13]

    Yu D C, Meng Q H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1092 (in Chinese)[禹东川、孟庆浩 2005 物理学报 54 1092]

    [14]

    Huang G Y, Jiang C S, Wang Y H 2007 Acta Phys. Sin. 56 6224 (in Chinese)[黄国勇、姜长生、王玉惠 2007 物理学报 56 6224]

    [15]

    Wang D F, Han P 2006 Acta Phys. Sin. 56 1644 (in Chinese)[王东风、韩 璞 2006 物理学报 56 1644]

    [16]

    Niu P F, Zhang J, Guan X P 2007 Acta Phys. Sin. 56 3769 (in Chinese)[牛培峰、张 君、关新平 2007 物理学报 56 3769]

    [17]

    Tan W, Wang Y N, Duan F, Li X H 2006 Chin. Phys. 15 2529

    [18]

    Zheng Y G 2006 Chin. Phys. 15 2549

    [19]

    Zhang G L, Zeng J, Ke X Z, Deng F L 2002 Fuzzy control and MATLAB application 2002 (Xi’an: Xi’an Jiaotong University Press) p113 (in Chinese)[张国良、 曾 静、 柯熙政、 邓方林 2002 模糊控制及其MATLAB应用 (西安:西安交通大学出版社) 第113页]

    [20]

    Li H X 1999 Science in China (Series E)29 136(in Chinese)[李洪兴 1999 中国科学(E辑) 29 136]

    [21]

    Li H X 1997 Control Theory & Applications 14 868 (in Chinese)[李洪兴 1997 控制理论与应用 14 868]

    [22]

    Li H X 1999 Science in China (Series E) 29 32(in Chinese)[李洪兴 1999 中国科学(E辑) 29 32]

    [23]

    Li H X 1997 Control Theory &Applications 14 868(in Chinese)[李洪兴1997 控制理论与应用 14 868]

    [24]

    Li H X 2002 Science in China (Series E) 32 211(in Chinese)[李洪兴 2002 中国科学(E辑) 32 211]

    [25]

    Dorigo M 1997 IEEE Trans. On. Evolutionary Compute 1 53

    [26]

    Zhao Y T 2009 Pattern Recognition and Artificial Intelligence 22 794(in Chinese)[赵云涛 2009 模式识别与人工智能 22 794]

    [27]

    Liu J K 2005 Advanced PID control and MATLAB simulation (Beijing: Electronics Industry Press)p215(in Chinese)[刘金琨 2005 先进PID控制MATLAB仿真 (北京:电子工业出版社) 第211页]

    [28]

    Qian J L 2005 Journal of System Simulation 17 2987(in Chinese)[钱俊磊 2005 系统仿真学报 17 2987]

    [29]

    Tanaka K 1998 IEEE Trans. On. Circuits and Systems 45 1021

    [30]

    Tanaka K,Wang H O 2001 Fuzzy control systems design and analysis: a linear matrix inequality approach. (New York:John Wiley&Sons)p153—194

  • [1]

    Ke X Z, Wu Z S 1998 Acta Phys. Sin. 47 1436 (in Chinese) [柯熙政、吴振森 1998 物理学报 47 1436]

    [2]

    Wang H X, Cai G L, Miao S, Tian L X 2010 Chen. Phys. B 329 103

    [3]

    Wu D H, Ke X Z 2004 Chinese Journal of Quantum Electronics 21 355(in Chinese)[兀旦晖、柯熙政 2004 量子电子学报 21 355]

    [4]

    Ott E, Grebogi C, Yorke J A 1990 Phys. Rev. Lett. 64 1196

    [5]

    Ott E 2002 Chaos in dynamical systems (2nd ed) (Cambridge: Cambridge University Press) p61

    [6]

    Wang X F, Xue H J, Si S K, Yao Y T 2009 Acta Phys. Sin. 58 3729 (in Chinese)[王校锋、薛红军、司守奎、姚跃亭 2009 物理学报 58 3729]

    [7]

    Mehta N J, Henderson R M 1991 Phys. Rev. Lett. 44 4861

    [8]

    Zhang X M, Peng J H, Chen G R 2004 Acta Phys. Sin. 53 2864 (in Chinese)[张晓明、彭建华、陈关荣 2004 物理学报 53 2864]

    [9]

    Wu C L, Ma S J, Sun Z K, Fang T 2006 Acta Phys. Sin. 55 6253 (in Chinese)[吴存利、马少娟、孙中奎、方 同 2006 物理学报 55 6523]

    [10]

    Yu H J, Zheng N 2007 Acta Phys. Sin. 56 3782 (in Chinese)[于洪洁、郑 宁 2007 物理学报 56 3782]

    [11]

    Li G H, Zhou S P, Xu D M, Lai J W 2000 Acta Phys. Sin. 49 2123 (in Chinese)[李国辉、周世平、徐得名、赖建文 2000 物理学报 49 2123]

    [12]

    Li R H, Xu W, Li S, 2006 Acta Phys. Sin. 55 598 (in Chinese)[李瑞红、徐 伟、李 爽 2006 物理学报 55 598]

    [13]

    Yu D C, Meng Q H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1092 (in Chinese)[禹东川、孟庆浩 2005 物理学报 54 1092]

    [14]

    Huang G Y, Jiang C S, Wang Y H 2007 Acta Phys. Sin. 56 6224 (in Chinese)[黄国勇、姜长生、王玉惠 2007 物理学报 56 6224]

    [15]

    Wang D F, Han P 2006 Acta Phys. Sin. 56 1644 (in Chinese)[王东风、韩 璞 2006 物理学报 56 1644]

    [16]

    Niu P F, Zhang J, Guan X P 2007 Acta Phys. Sin. 56 3769 (in Chinese)[牛培峰、张 君、关新平 2007 物理学报 56 3769]

    [17]

    Tan W, Wang Y N, Duan F, Li X H 2006 Chin. Phys. 15 2529

    [18]

    Zheng Y G 2006 Chin. Phys. 15 2549

    [19]

    Zhang G L, Zeng J, Ke X Z, Deng F L 2002 Fuzzy control and MATLAB application 2002 (Xi’an: Xi’an Jiaotong University Press) p113 (in Chinese)[张国良、 曾 静、 柯熙政、 邓方林 2002 模糊控制及其MATLAB应用 (西安:西安交通大学出版社) 第113页]

    [20]

    Li H X 1999 Science in China (Series E)29 136(in Chinese)[李洪兴 1999 中国科学(E辑) 29 136]

    [21]

    Li H X 1997 Control Theory & Applications 14 868 (in Chinese)[李洪兴 1997 控制理论与应用 14 868]

    [22]

    Li H X 1999 Science in China (Series E) 29 32(in Chinese)[李洪兴 1999 中国科学(E辑) 29 32]

    [23]

    Li H X 1997 Control Theory &Applications 14 868(in Chinese)[李洪兴1997 控制理论与应用 14 868]

    [24]

    Li H X 2002 Science in China (Series E) 32 211(in Chinese)[李洪兴 2002 中国科学(E辑) 32 211]

    [25]

    Dorigo M 1997 IEEE Trans. On. Evolutionary Compute 1 53

    [26]

    Zhao Y T 2009 Pattern Recognition and Artificial Intelligence 22 794(in Chinese)[赵云涛 2009 模式识别与人工智能 22 794]

    [27]

    Liu J K 2005 Advanced PID control and MATLAB simulation (Beijing: Electronics Industry Press)p215(in Chinese)[刘金琨 2005 先进PID控制MATLAB仿真 (北京:电子工业出版社) 第211页]

    [28]

    Qian J L 2005 Journal of System Simulation 17 2987(in Chinese)[钱俊磊 2005 系统仿真学报 17 2987]

    [29]

    Tanaka K 1998 IEEE Trans. On. Circuits and Systems 45 1021

    [30]

    Tanaka K,Wang H O 2001 Fuzzy control systems design and analysis: a linear matrix inequality approach. (New York:John Wiley&Sons)p153—194

  • [1] 卢伟国, 周雒维, 罗全明, 杜 雄. BOOST变换器延迟反馈混沌控制及其优化. 物理学报, 2007, 56(11): 6275-6281. doi: 10.7498/aps.56.6275
    [2] 周宇飞, 陈军宁, 谢智刚, 柯导明, 时龙兴, 孙伟锋. 参数共振微扰法在Boost变换器混沌控制中的实现及其优化. 物理学报, 2004, 53(11): 3676-3683. doi: 10.7498/aps.53.3676
    [3] 王东风. 基于遗传算法的统一混沌系统比例-积分-微分控制. 物理学报, 2005, 54(4): 1495-1499. doi: 10.7498/aps.54.1495
    [4] 王东风, 韩 璞. 基于粒子群优化的混沌系统比例-积分-微分控制. 物理学报, 2006, 55(4): 1644-1650. doi: 10.7498/aps.55.1644
    [5] 王跃钢, 文超斌, 左朝阳, 杨家胜, 郭志斌. 自适应混沌蚁群径向分析算法求解重力辅助导航匹配问题. 物理学报, 2014, 63(8): 089101. doi: 10.7498/aps.63.089101
    [6] 李国辉, 周世平, 徐得名, 赖建文. 间隙线性反馈控制混沌. 物理学报, 2000, 49(11): 2123-2128. doi: 10.7498/aps.49.2123
    [7] 颜森林, 迟泽英, 陈文建, 王泽农. 激光混沌同步和解码以及优化. 物理学报, 2004, 53(6): 1704-1709. doi: 10.7498/aps.53.1704
    [8] 谭 文, 王耀南. 不确定混沌系统的直接自适应模糊神经网络控制. 物理学报, 2004, 53(12): 4087-4091. doi: 10.7498/aps.53.4087
    [9] 和红杰, 张家树. 基于混沌的自嵌入安全水印算法. 物理学报, 2007, 56(6): 3092-3100. doi: 10.7498/aps.56.3092
    [10] 伍维根, 古天祥. 混沌系统的非线性反馈跟踪控制. 物理学报, 2000, 49(10): 1922-1925. doi: 10.7498/aps.49.1922
    [11] 唐国宁, 罗晓曙. 混沌系统的预测反馈控制. 物理学报, 2004, 53(1): 15-20. doi: 10.7498/aps.53.15
    [12] 史正平. 简易混沌振荡器的混沌特性及其反馈控制电路的设计. 物理学报, 2010, 59(9): 5940-5948. doi: 10.7498/aps.59.5940
    [13] 柴争义, 陈亮, 朱思峰. 混沌免疫多目标算法求解认知引擎参数优化问题 . 物理学报, 2012, 61(5): 058801. doi: 10.7498/aps.61.058801
    [14] 王梦蛟, 吴中堂, 冯久超. 一种参数优化的混沌信号自适应去噪算法. 物理学报, 2015, 64(4): 040503. doi: 10.7498/aps.64.040503
    [15] 王永生, 孙 瑾, 王昌金, 范洪达. 变参数混沌时间序列的神经网络预测研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6120-6131. doi: 10.7498/aps.57.6120
    [16] 徐淑奖, 王继志. 一类改进的混沌迭代加密算法. 物理学报, 2008, 57(1): 37-41. doi: 10.7498/aps.57.37
    [17] 谭平安, 张波, 丘东元. 晶闸管混沌行为的延迟反馈控制与尖峰电流抑制. 物理学报, 2010, 59(8): 5299-5306. doi: 10.7498/aps.59.5299
    [18] 刘诗序, 关宏志, 严海. 网络交通流动态演化的混沌现象及其控制. 物理学报, 2012, 61(9): 090506. doi: 10.7498/aps.61.090506
    [19] 王改云, 虞厥邦, 古天祥. 控制离散映射系统混沌的一种方法. 物理学报, 2001, 50(12): 2307-2310. doi: 10.7498/aps.50.2307
    [20] 王耀南, 谭 文. 混沌系统的遗传神经网络控制. 物理学报, 2003, 52(11): 2723-2728. doi: 10.7498/aps.52.2723
  • 引用本文:
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-15
  • 修回日期:  2010-05-19
  • 刊出日期:  2011-01-15

混沌系统的变论域模糊控制算法研究

  • 1. 北京科技大学,高效轧制国家工程研究中心,北京 100083
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA04Z163) 资助的课题.

摘要: 混沌运动和混沌控制受到广泛关注,本文利用模糊控制实现混沌系统的控制.针对模糊控制器精度不高,模糊控制中规则数量与控制精度之间的矛盾,提出了一种基于蚁群优化算法的变论域模糊控制器.通过分析变论域模糊控制中的2类伸缩因子,指出其中1类并不能满足广义伸缩因子条件.提出利用蚁群优化算法对伸缩因子智能寻优的方法,在对蚁群算法改进的基础上,构成一种基于蚁群算法的变论域模糊控制,将设计的控制器用于Duffing混沌系统的控制.仿真结果表明,提出的控制算法在收敛速度和稳态性能上要略优于其他控制方式.

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