利索能及
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专利号: 2018115917562
申请人: 广西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种粒子群自抗扰控制方法,其特征在于,包括如下步骤:根据自抗扰算法确定被控对象的多个状态参数;

根据双空间PSO粒子群优化算法对所述多个可调参数进行整定处理,得到第一级寻优参数;

根据局部势能寻优算法对所述第一级寻优参数进行寻优处理,得到第二级寻优参数;

将所述第二级寻优参数输入ADRC最优自抗扰算法中进行参数更新,通过参数更新后的ADRC最优自抗扰算法控制所述被控对象。

2.根据权利要求1所述的粒子群自抗扰控制方法,其特征在于,所述自抗扰算法包括ESO扩展状态观测器和NLSEF非线性控制律;

所述根据自抗扰算法确定被控对象的多个状态参数包括:

根据所述ESO扩展状态观测器确定被控对象的运动状态参数b1、b2和b3;

根据所述NLSEF非线性控制律确定被控对象的控制率参数k1和k2。

3.根据权利要求2所述的粒子群自抗扰控制方法,其特征在于,所述根据双空间PSO粒子群优化算法对所述多个可调参数进行整定处理,得到第一级寻优参数包括:构建粒子群的二维空间和三维空间,将所述控制律参数k1和k2划分至所述二维空间中,将所述运动状态参数b1、b2和b3划分至所述三维空间中;

设fit1为二维空间粒子群的适应度,设fit2为三维空间粒子群的适应度,根据第一公式交叉计算所述二维空间和所述三维空间中粒子群的适应度,所述第一公式为:其中,fitness为适应度计算函数,g1(i)为所述二维空间的第i粒子,g2(j)为所述三维空间的第j粒子,pg1为所述二维空间的粒子群当前搜索到的最优位置,pg2为所述三维空间的粒子群当前搜索到的最优位置。

4.根据权利要求3所述的粒子群自抗扰控制方法,其特征在于,所述根据局部势能寻优算法对所述第一级寻优参数进行寻优处理,得到第二级寻优参数包括:将所述第一级寻优参数分别初始化所述二维空间中的粒子群和所述三维空间中的粒子群;

交叉计算更新后的二维空间中粒子群和更新后的三维空间中粒子群的适应度;

通过第二公式分别对所述更新后的二维空间中粒子群和所述更新后的三维空间中粒子群进行寻优处理,所述第二公式为:其中,vn为粒子群中每个粒子移动的速度向量,k为迭代次数,gn为粒子群,n为粒子群的种群数量,r为0到1之间的随机数,Vmaxn为种群速度向量的上限,Vminn为种群速度向量的下限,gb为粒子群当前搜索到的最优位置。

5.一种粒子群自抗扰控制装置,其特征在于,包括:

参数确定模块,用于根据自抗扰算法确定被控对象的多个状态参数;

第一级寻优模块,用于根据双空间PSO粒子群优化算法对所述多个可调参数进行整定处理,得到第一级寻优参数;

第二级寻优模块,用于根据局部势能寻优算法对所述第一级寻优参数进行寻优处理,得到第二级寻优参数;

控制模块,用于将所述第二级寻优参数输入ADRC最优自抗扰算法中进行参数更新,通过参数更新后的ADRC最优自抗扰算法控制所述被控对象。

6.根据权利要求5所述的粒子群自抗扰控制装置,其特征在于,所述参数确定模块具体用于:所述根据自抗扰算法确定被控对象的多个状态参数包括:

根据所述ESO扩展状态观测器确定被控对象的运动状态参数b1、b2和b3;

根据所述NLSEF非线性控制律确定被控对象的控制率参数k1和k2。

7.根据权利要求6所述的粒子群自抗扰控制装置,其特征在于,所述第一级寻优模块具体用于:构建粒子群的二维空间和三维空间,将所述控制律参数k1和k2划分至所述二维空间中,将所述运动状态参数b1、b2和b3划分至所述三维空间中;

设fit1为二维空间粒子群的适应度,设fit2为三维空间粒子群的适应度,根据第一公式交叉计算所述二维空间和所述三维空间中粒子群的适应度,所述第一公式为:其中,fitness为适应度计算函数,g1(i)为所述二维空间的第i粒子,g2(j)为所述三维空间的第j粒子,pg1为所述二维空间的粒子群当前搜索到的最优位置,pg2为所述三维空间的粒子群当前搜索到的最优位置。

8.根据权利要求7所述的粒子群自抗扰控制装置,其特征在于,所述第二级寻优模块具体用于:将所述第一级寻优参数分别初始化所述二维空间中的粒子群和所述三维空间中的粒子群;

交叉计算更新后的二维空间中粒子群和更新后的三维空间中粒子群的适应度;

通过第二公式分别对所述更新后的二维空间中粒子群和所述更新后的三维空间中粒子群进行寻优处理,所述第二公式为:其中,vn为粒子群中每个粒子移动的速度向量,k为迭代次数,gn为种群,n为粒子群的种群数量,r为0到1之间的随机数,Vmaxn为种群速度向量的上限,Vminn为种群速度向量的下限,gb为粒子群当前的最优位置。

9.一种粒子群自抗扰控制装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,当所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1至4任一项所述的粒子群自抗扰控制方法。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1至4任一项所述的粒子群自抗扰控制方法。