遺伝的アルゴリズムを用いたメンバーシップ関数の形状同定と流体温度のファジィ制御

遗传算法隶属函数形状辨识及流体温度模糊控制

• 批准号: 08650521
• 负责人: 李 義頡
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Fukuoka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650521/
• 关键词: ファジィ制御; ファジィ推論規則; メンバーシップ関数; 遺伝的アルゴリズム; 非干渉化; 逆ナイキスト配列法; 積分型非干渉システム; PID制御

ファジィ制御系を設計する際、ファジィ推論の推論規則は従来試行錯誤的に設定していたが、最適問題に有効な手法として最近注目されている学習機能を有する遺伝アルゴリズムを用いて、メンバーシップ関数の最適な形状同定を試みた.そのために、ファジィ・プロダクション・ルールの前・後件部変数を三角型メンバーシップ関数で表し、各三角型の頂点を水平に移動させることにより、各メンバーシップ関数の最適解を求めた.まず、前・後件部変数毎の基本変化量を定め、それを整数倍する遺伝子を定義した.初期集団として遺伝子の配列がランダムに構成された個体群を生成し、ファジィ制御の結果得られた整定時間を適応度として採用した.自然淘汰により適応度の低い30%の個体を削除し、エリート保存法により適応度の高い30%の個体を選びだし交叉を行い、10%の確率で突然変異を起こさせた.このような遺伝アルゴリズムによる学習の結果得られたメンバーシップ関数を用いてファジィ制御系を構成した.このファジィ制御系の有効性を確認するために、風胴とその内部に加熱部、送風部、そして風胴内温度を測定する温度センサにより構成される風胴温風系のファジィ制御実験を実施した.次に、プロセスの代表的制御量である流体系温度と液位が強い相互干渉を有する流体温度液位干渉系プラントに対して、温度と液位を同時に複合制御する2変数ファジィ制御を行った.さらに、多変数制御系の非干渉化法としての逆ナイキスト配列法による周波数領域での非干渉化前置補償器、時間領域での積分型非干渉システムと最小次元オブザ-バによる非干渉化PID制御との比較検討を行い、その有効性を確認した.

When designing a control system, inference rules are used to try out the wrong settings, optimal problems, techniques, recent attention, learning functions, and optimal shape identification. The optimal solution of the number of triangle vertices moving horizontally is obtained by calculating the number of triangle vertices moving horizontally. The basic quantity of the former and the latter parts is fixed, and the integer multiple of the latter is defined. The initial set of individuals is composed of individual groups, and the results of the initial set of individuals are set at an appropriate time. Natural elimination: the low 30% of the individuals in the appropriate degree are eliminated, the high 30% of the individuals in the appropriate degree are selected, the high 30% of the individuals in the appropriate degree are selected, and the high 30% of the individuals in the appropriate degree are selected. The results of the study were obtained by using the control system. The temperature of the internal heating part, the air supply part and the internal temperature of the air duct are measured. The control quantity of the fluid system is represented by the temperature, liquid level and mutual interference. The fluid temperature, liquid level and dry system are controlled simultaneously by the control quantity. In this paper, the non-interference method of multi-variable PID control system, the inverse algorithm of multi-variable PID control system, the non-interference precompensator of multi-variable PID control system, the integral non-interference method of multi-variable PID control system, the minimum dimension algorithm of multi-variable PID control system, and the comparison method of multi-variable PID control system are discussed.

项目成果

李 義頡: "逆ナイキスト配列法による流体温度液位干渉系の非干渉化PI制御" 平成8年度電気関係学会九州支部連合会大会論文集. Vol.49. 611- (1996)

Lee, Yi-cheong: “使用逆奈奎斯特阵列方法的流体温度和液位干扰系统的非相干 PI 控制” 1996 年九州分会联合会会议论文集 49. 611- (1996)。

李 義頡: "流体温度液位干渉系の2変数ファジィ制御におけるファジィ・プロダクション・ルールの改良" 福岡工業大学言語情報工学研究所彙報. Vol.7. 97-103 (1996)

李宜彬：“流体温度和液位干扰系统的二变量模糊控制中的模糊产生规则的改进”福冈工业大学语言与信息工程研究所通报第7卷（1996）。