基于可拓控制的仿真研究
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摘要
本论文系统地介绍了可拓学的理论框架、可拓集合论、物元的概念、物元变换的理论，并引入了关联函数这一重要概念，接着介绍了可拓控制的基本概念和可拓控制器的结构和原理，运用可拓控制器的设计方法，以偏差和偏差微分为系统特征量分别对线性对象、大延时对象和非线性对象进行了仿真研究。仿真结果表明可拓控制具有良好的控制品质和较好的自学习能力，有较好的发展前途。然后通过利用PID和可拓控制相结合的方法来实现对原有的可拓控制算法的改进，并对非线性对象进行了仿真研究，此外还提出了一种新型的可拓控制算法，同时也进行了仿真研究，最后介绍了可拓控制神经网络。
The thesis introduces the theory frame of extension, the theory of extension set and matter element, the conception of matter element. Then relation function that is a very important notion and the basic concept of extension control is imported. The thesis discusses the structure, the theory and the design method of extension controller. By this method linear, large time-delay and non-linear objects are simulated whose system character variables are error and error differential. Results of simulation show extension control is of good control performance, self-learning ability and prospect. The improvement of the old algorithm is realized by the way that connects the PID control and the extension control. The simulation on non-liner object is researched by the improvement algorithm. Nextly, a newly extension control algorithm is given. Last the ideal of extension control and neural network is discussed.
The thesis introduces the theory frame of extension, the theory of extension set and matter element, the conception of matter element. Then relation function that is a very important notion and the basic concept of extension control is imported. The thesis discusses the structure, the theory and the design method of extension controller. By this method linear, large time-delay and non-linear objects are simulated whose system character variables are error and error differential. Results of simulation show extension control is of good control performance, self-learning ability and prospect. The improvement of the old algorithm is realized by the way that connects the PID control and the extension control. The simulation on non-liner object is researched by the improvement algorithm. Nextly, a newly extension control algorithm is given. Last the ideal of extension control and neural network is discussed.
引文
1 蔡文．物元分析．广州：广东高等教育出版社，1987
2 李健，王行愚．一类可拓控制器的设计．全国智能控制和自适应控制探讨会论文集．1992(10)：90—97
3 潘东，金以慧．可拓控制的探索与研究．控制理论与应用．1996，13(3)：305～311
4 蔡文，杨春燕，林伟初．可拓工程方法．北京：科学出版社，1997
5 李士勇．模糊控制、神经网络控制和智能控制理论．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996
6 蔡国梁，罗伟，康丙欣．可拓学与人工神经网络．天中学刊．1998(5)：8—11
7 Li Jian and Wang Shienyu. Primary Research on Extension Control. Information and Systems. International Academic Pulishers. 1991(1): 392-395
8 李健，王行愚．一种新型的专家系统——可拓专家系统．华东化工学院学报．1993(5)：617—623
9 李健，王行愚．人才选拔分类的可拓识别方法．系统工程．1993(11)(增刊)：759—765
10 蔡文．物元模型及其应用．北京：科学技术文献出版社．1995
11 蔡文．可拓集合和不相容问题．科学探索报，1983，1(8)：36—39
12 蔡文．从物元到可拓学．北京：科学技术文献出版社．1995
13 蔡文．可拓论及其应用．科学通报，1999(7)：673—782
14 王万良，吴刚．分层多变量可拓控制器及其应用．广东工业大学学报．1999(4)：102—105
15 王行愚，李健．论可拓控制．国家教委科技委员会第二届第二次自动控制学科组专题报告．1994(1)：125—128
16 阳林，吴黎明，黄爱华．可拓控制的物元模型及其控制算法．系统工程理论与实践．2000(6)：126—130
17 吴宏鑫，解永春，李智斌，何英姿．基于对象特征模型描述的智能控制．自动化学报．1999(1)：9—17
18 戴忠达，张曾科，汤俭．一种改进的模糊控制器及其应用．自动化学报．1990(3)：258—261
19 马超英．关于经典集合、模糊集合和可拓集合问题的探讨．辽宁教育学院学报．1998(5)：31—33
20 何兵，张应利．可拓学在人工智能中的初探．华南理工大学学报．1999(6)：88—92
21 周鸣争，杨益明．菱形思维的可拓神经网络的实现．系统工程理论与实践．2000(6)：123—130
22 冯明琴．自动控制的发展与现状．攀枝花大学学报．2000(1)：81—86
23 赵燕伟，魏云冰，张鹏，王万良．可拓方法在中心刀库方案设计中的应用．系统工程理论与实践．1999(9)：135—139
24 徐顺喜，王行愚．连续生产综合自动化系统功能集成的可拓控制模型．系统、工程理论与实践．1998(2)：110—113
25 胡琛，徐顺喜，王行愚．基于可拓理论的控制系统多目标优化．中国人工智能学会第9届全国学术年会论文集．北京：2001(12)：1060—1063
26 李少远，席裕庚等．智能控制的新进展(2)．控制与决策．2000(3)：136—140
27 盛万兴，戴汝为．关于智能控制．电子学报．1999(5)：86-89
28 王勇．非线性PID控制的研究．硕士学位论文：2000
29 周其鉴，李祖枢，陈民岫．智能控制以其展望．信息与控制．1987(2)：38—45
30 孙增圻等．智能控制理论与技术(第一版)．北京：清华大学出版社．1997
31 王俊普．智能控制(第一版)．合肥：中国科学技术大学出版社．1996
32 胡寿松主编．自动控制原理(第三版)．北京：国防工业出版社．1995
33 薛定宇著．反馈控制系统设计与分析---MATLAB语言应用．北京：清华大学出版社．2000
34 王耀南．智能控制系统(第一版)．长沙：湖南大学出版社．1996
35 周其鉴，李祖枢，陈民铀．智能控制及其展望．信息与控制．1987(2)：38—45
36 李祖枢．智能控制---人工智能、控制理论和计算机科学的交叉．中国人工智能学会计算机视觉与智能控制首届学术年会．1980(4)
37 石磊，吴晓蓓等．系统特征量的辨识．1990中国控制与决策学术年会论文集．1999(1)
38 H. Inooka and T. Koitabashi," Experimental studies of manual optomization in control tasks" ,IEEE Control Systerm Magzine. 1990(5): 20--23
39 W.S. Kim, F. Tendick, S.R. Ellis and L.W. Stark," A comparision of position and rate control for telemanipulation with consideration of manipulator system dynsmics" ,IEEE J. of Robotics and Automation. 1987(3):426--436
40 R. Ikeura, H. Inooka," Manual control approach to the tesching of a robot task" ,In IEEE Trans. on System, Man and Cybernetics. 1994(9): 1339--1346
41 M. Arif, H. Inooka," Investigation of iterative learning control by human
operator" ,In IEEE conference on System, Man and Cybernetics. 1997(9).
42 吴宏鑫，解永春等．基于对象特征模型描述的智能控制．1999(1)：9—17
43 王宏伟，马广富，王子才．模糊辨识理论与应用研究．系统仿真学报．2000(3)：87—90
44 Furuta. K, Ochia T, Ono N. Attitudde control of a triple-inverted pendulum, Int. J control. 1984(6): 1351--1365
45 Farwing H. meier Zu, Unbonauen H Discrete computer control of atriple-inverted pendulum. Optimal control. Application an Methods. 1990(2): 157--171
46 刘增才，刘有才．模糊逻辑与神经网络——理论研究与探索．北京：北京航空航天大学出版社，1996
47 熊光楞．控制系统数字仿真．北京：清华大学出版社，1988
48 张永．基于可拓逻辑的智能控制．南京：南京理工大学，2002
2 李健，王行愚．一类可拓控制器的设计．全国智能控制和自适应控制探讨会论文集．1992(10)：90—97
3 潘东，金以慧．可拓控制的探索与研究．控制理论与应用．1996，13(3)：305～311
4 蔡文，杨春燕，林伟初．可拓工程方法．北京：科学出版社，1997
5 李士勇．模糊控制、神经网络控制和智能控制理论．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996
6 蔡国梁，罗伟，康丙欣．可拓学与人工神经网络．天中学刊．1998(5)：8—11
7 Li Jian and Wang Shienyu. Primary Research on Extension Control. Information and Systems. International Academic Pulishers. 1991(1): 392-395
8 李健，王行愚．一种新型的专家系统——可拓专家系统．华东化工学院学报．1993(5)：617—623
9 李健，王行愚．人才选拔分类的可拓识别方法．系统工程．1993(11)(增刊)：759—765
10 蔡文．物元模型及其应用．北京：科学技术文献出版社．1995
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14 王万良，吴刚．分层多变量可拓控制器及其应用．广东工业大学学报．1999(4)：102—105
15 王行愚，李健．论可拓控制．国家教委科技委员会第二届第二次自动控制学科组专题报告．1994(1)：125—128
16 阳林，吴黎明，黄爱华．可拓控制的物元模型及其控制算法．系统工程理论与实践．2000(6)：126—130
17 吴宏鑫，解永春，李智斌，何英姿．基于对象特征模型描述的智能控制．自动化学报．1999(1)：9—17
18 戴忠达，张曾科，汤俭．一种改进的模糊控制器及其应用．自动化学报．1990(3)：258—261
19 马超英．关于经典集合、模糊集合和可拓集合问题的探讨．辽宁教育学院学报．1998(5)：31—33
20 何兵，张应利．可拓学在人工智能中的初探．华南理工大学学报．1999(6)：88—92
21 周鸣争，杨益明．菱形思维的可拓神经网络的实现．系统工程理论与实践．2000(6)：123—130
22 冯明琴．自动控制的发展与现状．攀枝花大学学报．2000(1)：81—86
23 赵燕伟，魏云冰，张鹏，王万良．可拓方法在中心刀库方案设计中的应用．系统工程理论与实践．1999(9)：135—139
24 徐顺喜，王行愚．连续生产综合自动化系统功能集成的可拓控制模型．系统、工程理论与实践．1998(2)：110—113
25 胡琛，徐顺喜，王行愚．基于可拓理论的控制系统多目标优化．中国人工智能学会第9届全国学术年会论文集．北京：2001(12)：1060—1063
26 李少远，席裕庚等．智能控制的新进展(2)．控制与决策．2000(3)：136—140
27 盛万兴，戴汝为．关于智能控制．电子学报．1999(5)：86-89
28 王勇．非线性PID控制的研究．硕士学位论文：2000
29 周其鉴，李祖枢，陈民岫．智能控制以其展望．信息与控制．1987(2)：38—45
30 孙增圻等．智能控制理论与技术(第一版)．北京：清华大学出版社．1997
31 王俊普．智能控制(第一版)．合肥：中国科学技术大学出版社．1996
32 胡寿松主编．自动控制原理(第三版)．北京：国防工业出版社．1995
33 薛定宇著．反馈控制系统设计与分析---MATLAB语言应用．北京：清华大学出版社．2000
34 王耀南．智能控制系统(第一版)．长沙：湖南大学出版社．1996
35 周其鉴，李祖枢，陈民铀．智能控制及其展望．信息与控制．1987(2)：38—45
36 李祖枢．智能控制---人工智能、控制理论和计算机科学的交叉．中国人工智能学会计算机视觉与智能控制首届学术年会．1980(4)
37 石磊，吴晓蓓等．系统特征量的辨识．1990中国控制与决策学术年会论文集．1999(1)
38 H. Inooka and T. Koitabashi," Experimental studies of manual optomization in control tasks" ,IEEE Control Systerm Magzine. 1990(5): 20--23
39 W.S. Kim, F. Tendick, S.R. Ellis and L.W. Stark," A comparision of position and rate control for telemanipulation with consideration of manipulator system dynsmics" ,IEEE J. of Robotics and Automation. 1987(3):426--436
40 R. Ikeura, H. Inooka," Manual control approach to the tesching of a robot task" ,In IEEE Trans. on System, Man and Cybernetics. 1994(9): 1339--1346
41 M. Arif, H. Inooka," Investigation of iterative learning control by human
operator" ,In IEEE conference on System, Man and Cybernetics. 1997(9).
42 吴宏鑫，解永春等．基于对象特征模型描述的智能控制．1999(1)：9—17
43 王宏伟，马广富，王子才．模糊辨识理论与应用研究．系统仿真学报．2000(3)：87—90
44 Furuta. K, Ochia T, Ono N. Attitudde control of a triple-inverted pendulum, Int. J control. 1984(6): 1351--1365
45 Farwing H. meier Zu, Unbonauen H Discrete computer control of atriple-inverted pendulum. Optimal control. Application an Methods. 1990(2): 157--171
46 刘增才，刘有才．模糊逻辑与神经网络——理论研究与探索．北京：北京航空航天大学出版社，1996
47 熊光楞．控制系统数字仿真．北京：清华大学出版社，1988
48 张永．基于可拓逻辑的智能控制．南京：南京理工大学，2002
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