自適應(yīng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)控制系統(tǒng)仿真研究

程序框圖說明：初始化的主要任務(wù)是設(shè)置變量初值，輸入各種參數(shù)；N階慣性環(huán)節(jié)用四階龍格庫塔法實(shí)現(xiàn)；根據(jù)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)算法的要求，把每一步進(jìn)周期分成2N等份，采樣周期△t=T0／2N，L=2N+1計(jì)算AZ2N+1，并判斷步進(jìn)增量方向，為下次送步進(jìn)階躍做好準(zhǔn)備。L=2N時(shí)根據(jù)上次△Z2N+1以及△x(n一1)的符號(hào)送第n步的步進(jìn)階躍。

3 仿真結(jié)果
在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于要準(zhǔn)確地辨識(shí)控制對象的參數(shù)極其困難，因此采用自適應(yīng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法就不需要辨識(shí)控制對象的參數(shù)，而且還能自動(dòng)地適應(yīng)參數(shù)的飄移。只要知道控制對象線性部分的階數(shù)就能正確地進(jìn)行動(dòng)態(tài)尋優(yōu)。同時(shí)，受擾動(dòng)的影響極值特性會(huì)緩慢的飄移，最優(yōu)工作點(diǎn)也會(huì)隨之飄移，因此控制系統(tǒng)的任務(wù)就是在動(dòng)態(tài)過程中不斷地搜尋最優(yōu)工作點(diǎn)。所以仿真的目的就在于檢驗(yàn)控制系統(tǒng)能否很好地完成上述工作任務(wù)。
(1)對一具有二階慣性環(huán)節(jié)的極值調(diào)節(jié)控制對象進(jìn)行動(dòng)態(tài)尋優(yōu)，其線性部分的傳遞函數(shù)為：

G（s）=1/[（T1S+1）（T2S+1）]，T1=100s，T2=40 s，極值調(diào)節(jié)器參數(shù)為：步長△X=2，步進(jìn)周期T0=40 s，采樣周期△t=10 s，在動(dòng)態(tài)尋優(yōu)的過程中突然把慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)T1=100 s，T2=40 s，改變?yōu)門1=50 s，T2=20 s，圖5顯示了整個(gè)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)過程，從圖中可以看出：控制對象時(shí)間常數(shù)的改變對動(dòng)態(tài)尋優(yōu)的正確性沒有任何影響。
(2)控制對象的參數(shù)以及調(diào)節(jié)器的參數(shù)與(1)相同，對極值調(diào)節(jié)器跟蹤極值特性飄移的能力進(jìn)行了仿真研究，圖6顯示了整個(gè)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)過程，從圖中可以看出：采用自適應(yīng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法的極值調(diào)節(jié)器能夠很好地跟蹤極值特性的飄移。

4 結(jié) 語
仿真結(jié)果表明，采用自適應(yīng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法的極值調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)成功地解決了極值調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性與穩(wěn)定性問題，這也是傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法多年來無法克服也無法回避的難題，而且這種動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法對控制對象的先驗(yàn)知識(shí)要求非常少，只需要知道其線性部分的階數(shù)就足夠了。因此采用自適應(yīng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法的極值調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)將會(huì)在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮強(qiáng)大的控制功能。