IGA研究與多變量系統(tǒng)CAD設(shè)計平臺的實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術(shù)與人工智能算法的飛速發(fā)展和在工業(yè)領(lǐng)域的深入應(yīng)用，如何將現(xiàn)代智能算法用于控制器設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)前控制界研究的熱點。本論文在C++Builder6.0集成環(huán)境下設(shè)計并實現(xiàn)了基于免疫遺傳算法(Immune Genetic Algorithm，簡稱IGA)的多變量系統(tǒng)設(shè)計平臺，它包括解耦預(yù)補償矩陣和動態(tài)補償陣的設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化，及多變量控制系統(tǒng)的仿真。本文對傳統(tǒng)遺傳算法的缺陷和不足進行了研究并作了改進，將人工免疫算法的若干策略加入到遺

2、傳算法中，形成了一種新的免疫遺傳算法，提高了優(yōu)化性能。平臺提供了較為完善的免疫遺傳算法函數(shù)庫，便于擴展和移植。 本文主要介紹該軟件平臺的設(shè)計與實現(xiàn)，對平臺的關(guān)鍵技術(shù)進行了分析。從功能上，該平臺主要分為三大模塊：多變量預(yù)補償器設(shè)計模塊、PID控制器參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化模塊和算法仿真模塊。通過友好的人機界面，可以動態(tài)調(diào)整算法參數(shù)與尋優(yōu)策略，并實現(xiàn)了通用的模型數(shù)據(jù)文件的載入與保存功能。 平臺的研發(fā)遵循軟件工程規(guī)范，非常重視前期的設(shè)計

3、以及后期的測試工作。合理、完善的軟件設(shè)計是軟件開發(fā)成功的重要前提，而完整的測試工作則是軟件可靠性的重要保證。本文使用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，使得軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和各功能流程清晰合理。該軟件填補了本實驗室SCON系列軟件平臺在控制器設(shè)計方面的一項空白。 在所做研究工作的基礎(chǔ)上，作者撰寫了本論文，全文共分為六章。在第一章介紹了現(xiàn)代智能算法工程應(yīng)用研究的發(fā)展現(xiàn)狀，概述了作者所做的主要工作。第二章介紹了該軟件平臺中所使用的尋優(yōu)算法——免疫遺傳

4、算法，闡述了其運算原理和改進方案。第三章闡述了多變量系統(tǒng)CAD平臺的總體設(shè)計，包括平臺的設(shè)計理論、具有的功能和平臺的結(jié)構(gòu)，及軟件開發(fā)平臺與開發(fā)工具。第四章介紹了利用IGA作為搜索和優(yōu)化引擎，設(shè)計多變量解耦控制系統(tǒng)中預(yù)補償陣K<,ρ>(s)參數(shù)和動態(tài)補償器K<,c>(s)參數(shù)的方法。第五章對若干工業(yè)對象模型進行了系統(tǒng)設(shè)計，給出了設(shè)計結(jié)果并證明了該平臺的實用有效性。第六章為最后一章，列舉了軟件開發(fā)中得到的結(jié)論，對全文作了總結(jié)，并提出了關(guān)于以