[发明专利]基于遗传算法的PID悬浮控制器的模糊综合评价方法

说明书

技术领域

本发明属于PID控制领域，特别涉及一种PID悬浮控制系统的性能评价技术。

背景技术

磁悬浮技术属于自动控制技术，是随着控制技术的发展而建立起来的；磁悬浮的作用是利用磁场力使物体沿着或绕着某一准确框架的一轴或几轴保持固定位置；由于悬浮体和支撑之间没有任何接触，克服了由摩擦带来的能量消耗和速度限制，具有寿命长、能耗低、无污染、无噪声、不受任何速度限制、安全可靠等优点，因此目前世界各国已广泛开展磁悬浮控制系统的研究。

目前磁悬浮控制应用技术分为数字控制方式和模拟控制方式，随着近年来现代控制理论的日趋成熟，同时随着计算机计算速度的飞跃提高，数字式控制方式得到越来越多的应用。控制系统的好坏直接影响整个磁悬浮系统的性能；包括：稳定性、动刚度、抗干扰能力等。PID控制是在景点控制理论的基础上，通过长期的工程实践总结形成的一种控制方法，其参数物理意义明确，结构改变比较灵活，鲁棒性较强，抑郁实现，在大多数工业生产过程中控制效果较为显著。因此现有的磁悬浮系统优选PID控制器来实现控制。

但是目前缺少对PID悬浮控制系统的性能评价的有效方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提出了一种基于遗传算法的PID悬浮控制器的模糊综合评价方法，

本申请采用的技术方案为：基于遗传算法的PID悬浮控制器的模糊综合评价方法，包括：

S1、结合悬浮系统的运载能力和抗外干扰能力，基于层次分析法，建立评价指标层次，包括：目标层、第一准则层、第二准则层以及方案层；各层次包含若干评价因素；

S2、将同一层的评价因素与上一层的各评价因素进行两两比较，得到该层评价因素对于上一层各评价因素的重要性判断矩阵；

S3、根据步骤S2得到的重要性判断矩阵计算各层次评价因素的权重；

S4、采用指派方法中的梯形分布函数作为各层级评价因素与评判集之间的模糊映射，得到各层级评价因素与评判集之间的隶属函数；

S5、根据最大隶属原则，得到基于遗传算法的PID悬浮控制器的评价结果及其对应的隶属度。

进一步地，所述步骤S3具体为：通过对步骤S2得到的重要性判断矩阵求特征向量得到各层次评价因素的权重。

更进一步地，求得特征向量之后还包括：根据特征向量与对应的重要性判断矩阵相乘得到的最大特征值，得到该层次评价因素对应的一致性指标和随机一致性比例，若一致性指标和随机一致性比例均达标，则所求得的特征向量即为对应层次的评价因素权重。

本发明的有益效果：本申请的基于遗传算法的PID悬浮控制器的模糊综合评价方法，首先从磁悬浮系统的运载能力和抗外干扰能力两个方面，选取合适的评价指标；然后基于层次分析法的模糊综合评价方法建立悬浮控制器的评价模型；本申请的评价模型可邮箱评价出基于遗传算法的PID悬浮控制器性能的好坏。

附图说明

图1为本申请的方案流程图；

图2为评价因素的层次结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面结合附图对本发明内容进一步阐释。

如图1所示为本申请的方案流程图，本申请的技术方案为：基于遗传算法的PID悬浮控制器的模糊综合评价方法，包括：

S1、结合悬浮系统的运载能力和抗外干扰能力，基于层次分析法，建立评价指标层次，如图2所示，包括：目标层、第一准则层、第二准则层以及方案层；各层次包含若干评价因素；