遗传算法在故障安全控制系统多故障中的应用

董永武

英国索尔福德大学，英国 索尔福德



遗传算法在故障安全控制系统多故障中的应用

董永武

英国索尔福德大学，英国 索尔福德

着重于故障安全控制系统在单个以及多个调节器故障情况下，使系统仍然保持稳定以及拥有良好的系统性能。因此,多变量故障安全控制系统是设计重点。进化计算技术(Evolutionary Computing Techniques)改变了控制系统设计原理。相比使用传统的办法比如伪逆(Pseudo inverse)设计方案，进化算法(Evolutionally Algorithm)能更好的优化设计系统,其用成本函数(Cost Function)和最优化(Optimization)进化出结果。在进化算法里，有多种系统性能指标优化系统性能，比如积分平方差算子(Integral Squared Error Operator)就用作成本函数来设计控制器。本文着重运用遗传算法优化这种控制系统的控制器，使这种控制系统的性能随运算时间的增加而变好。

遗传算法； 故障安全控制系统； 非方控制系统

安全性和可靠性是设计多变量系统控制器以及复杂的工业系统的重要目标之一，也是重要的设计规范之一，是多变量系统设计领域的一个重要研究领域。故障安全系统的逻辑系统由Mine H和Koga Y研发，目的是保证系统输出在包括有调节器失效的情况下，仍然保持稳定。

现有很多被动式设计方法可以保证系统的稳定性以及可以接受的系统性能，但不是最优的系统性能。比如Fripp应用伪逆方法(Pseudo inverse method)设计了在单个调节器失效情况下的多变量控制系统的控制器[1]。Veillette R J, Medanic J V和Perkins W R设计了集中以及分散控制设计方法，保证系统在没有调节器失效以及有单个调解器失效情况下的稳定性以及系统的H无穷性能[2]。……