摘    要：基于控制微元的統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法是依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)的周期性預(yù)測(cè)增量控制方法．編制仿真程序，對(duì)統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法實(shí)際運(yùn)行所有的可能組態(tài)進(jìn)行仿真研究。通過外層振蕩組態(tài)，有效控制組態(tài)，無效控制組態(tài)，及控制組態(tài)概率仿真等多方面的調(diào)節(jié)增量分析，證明該方法能夠使時(shí)間連續(xù)的控制微元群收斂于統(tǒng)計(jì)****化，說明統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法有很強(qiáng)的抗干擾能力。給出了基于控制微元的統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法的應(yīng)用買例，進(jìn)一步說明該方法在工業(yè)智能控制系統(tǒng)中對(duì)于非線性模擬量控制的有效性。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；集散控制系統(tǒng)；智能控制；非線性模擬量控制

中圖分類號(hào)：tp 273    文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼a

    在嵌入式集散控制系統(tǒng)中，對(duì)于非線性、無具體數(shù)學(xué)模型的被控對(duì)象，目前多采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊處理、遺傳算法等智能控制算法實(shí)現(xiàn)控制。這些智能控制算法依然是熱門研究課題。

    模糊控制的實(shí)質(zhì)是將相關(guān)領(lǐng)域的專家知識(shí)和熟練操作人員的經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)換成模糊語(yǔ)言規(guī)則，通過模糊推理和模糊決策；實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的控制。但人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是有限的，難以構(gòu)造出準(zhǔn)確描述實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)控制狀態(tài)的隸屬函數(shù)；遺傳算法是群體搜索策略與群體中所有個(gè)體之間的信息交換，適合于復(fù)雜和非線性問題的尋優(yōu)。由于尋優(yōu)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，很難用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的高速優(yōu)化控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過對(duì)被控系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)控制。學(xué)習(xí)需大量的樣本數(shù)據(jù)和一定的時(shí)間方能完成動(dòng)態(tài)訓(xùn)練，無法應(yīng)對(duì)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的突發(fā)事件。

    針對(duì)當(dāng)前流行的智能控制算法的缺陷，文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[11]提出了基于控制微元的統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法。文獻(xiàn)[11]中，初步提出了統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制器的設(shè)計(jì)方案。文獻(xiàn)[10]對(duì)該方法進(jìn)行了較詳細(xì)論述，給出了10個(gè)量化控制狀態(tài)的控制方法。本文將通過統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法的收斂性分析，進(jìn)一步說明該方法的有效性。

    基于控制微元的統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法是依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)的固定周期預(yù)測(cè)增量控制方法。當(dāng)量化控制狀態(tài)數(shù)為10個(gè)時(shí)，時(shí)問連續(xù)的擴(kuò)展控制微元群的統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制****化條件滿足下式。

  

        

  該方法把控制微元檢測(cè)數(shù)據(jù)的周期性統(tǒng)計(jì)與智能控制方法的理念相結(jié)合，選擇控制周期為控制微元，通過對(duì)實(shí)時(shí)控制要求的細(xì)化，抽象出控制微元內(nèi)控制曲線的量化控制狀態(tài)統(tǒng)計(jì)圖，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定系數(shù)、平均統(tǒng)計(jì)狀態(tài)偏差、統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)、統(tǒng)計(jì)超調(diào)、尾偏差等參數(shù)與調(diào)節(jié)增量之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)出統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)自適應(yīng)記憶增量控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的快速實(shí)時(shí)控制。該控制器，依據(jù)對(duì)被控對(duì)象總體運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)辨識(shí)，直接確定新的控制微元的調(diào)節(jié)增量，增量可取值在較大范圍內(nèi)離散分布，對(duì)控制狀態(tài)的分辨率很高，只需給定少量的控制條件即可運(yùn)行。量化控制狀態(tài)可按一個(gè)字節(jié)方式存取，算法所用存儲(chǔ)空間小，其運(yùn)算速度快，并且在非線性模擬量實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中取得了較好的控制效果。對(duì)于時(shí)間連續(xù)的控制微元群，若其量化控制狀態(tài)符合式(2)的條件，則稱為控制狀態(tài)的外層振蕩。

    外層振蕩組態(tài)成對(duì)出現(xiàn)，共有3對(duì)，6種組態(tài)。外層振蕩組態(tài)示例，如圖l所示。

   

  其特點(diǎn)是控制組態(tài)在對(duì)應(yīng)的不穩(wěn)定狀態(tài)下振蕩。統(tǒng)計(jì)自適應(yīng)增量控制方法首先應(yīng)消除這種量化控制狀態(tài)下的外層振蕩。

    為了消除量化控制狀態(tài)的外層振蕩，取可調(diào)控制參數(shù)的****尺度kzt的部分值為基本調(diào)節(jié)增量△g為

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