搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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

引用本文:
Citation:

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

Research on the variable universe fuzzy algorithm of chaotic systems

Zhang Wei-Wei, Wang Jing, Wang Hui, Zhao Yun-Tao
PDF
导出引用
  • 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.
    Chaos and chaos control received extensive attention. The fuzzy controller is used to control chaotic systems in this paper. The accuracy of fuzzy controller is not high and there is contradiction between the number of control rules and accuracy. Accordingly a variable universe fuzzy controller based on ant colony optimization algorithm is proposed. By analyzing the two kinds of contraction-expansion factors, one of them was found unable to satisfy the general contraction-expansion factor condition. A method for optimizing the contraction-expansion factors intelligently via ant colony optimization algorithm is proposed. A variable universe fuzzy controller based on ant colony optimization algorithm is constituted and used to control the Duffing chaotic system. Simulation results show that the control method is superior to the others both in convergence speed and steady-state performance.
    • 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] 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
    [2] 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
    [3] 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
    [4] 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
    [5] 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
    [6] 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
    [7] 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
    [8] 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
    [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] 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
    [11] 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
    [12] 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
    [13] 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
    [14] 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
    [15] 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
    [16] 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
    [17] 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
    [18] 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
    [19] 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
    [20] 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
计量
  • 文章访问数:  7241
  • PDF下载量:  945
  • 被引次数: 0
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

/

返回文章
返回