[發(fā)明專利]基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法的自動(dòng)尋優(yōu)控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010044838.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111273545A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱淑娟;杜志崗;潘正祥;吳祖揚(yáng);陳建銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發(fā)明公開了一種基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法的自動(dòng)尋優(yōu)控制方法，涉及群聚智能算法應(yīng)用領(lǐng)域。基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法的自動(dòng)尋優(yōu)控制方法包括以下步驟：獲取機(jī)器的控制參數(shù)的初始值，并使機(jī)器在初始值下運(yùn)行穩(wěn)定；通過基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法根據(jù)性能系數(shù)的變化反饋對(duì)機(jī)器的控制參數(shù)進(jìn)行震蕩調(diào)節(jié)，使性能系數(shù)趨于最優(yōu)值；當(dāng)確定當(dāng)前工況下的最優(yōu)控制參數(shù)后，儲(chǔ)存當(dāng)前工況下的最優(yōu)控制參數(shù)，并在再次遇到類似工況時(shí)直接調(diào)用所確定的該工況下的最優(yōu)控制參數(shù)。該方法有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器無法始終保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及群聚智能算法應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法的自動(dòng)尋優(yōu)控制方法。

背景技術(shù)

機(jī)器運(yùn)行過程中，假定機(jī)器有控制參數(shù)A、B、C、D，工況參數(shù)M、N，性能系數(shù)x。

現(xiàn)有的控制邏輯如下：給定一個(gè)工況M、N后，通過工況參數(shù)計(jì)算得到控制參數(shù)A、B、C，根據(jù)負(fù)反饋控制得到參數(shù)D以保持工況參數(shù)穩(wěn)定，此時(shí)有效率參數(shù)x1。

在現(xiàn)有的控制邏輯中，A、B、C多為建模后通過實(shí)驗(yàn)擬合得到公式計(jì)算獲得，只能保證為一個(gè)較優(yōu)值。其原因如下：第一、模型與實(shí)際機(jī)器會(huì)有偏差；第二，擬合得到的計(jì)算結(jié)果與模型會(huì)有偏差；第三、即使是同一個(gè)批次的同型號(hào)機(jī)器也會(huì)存在個(gè)體差異，在相同工況下會(huì)有不同的最優(yōu)控制參數(shù)；第四、隨著運(yùn)行年限的增加，機(jī)器各部分性能會(huì)有變化，最優(yōu)控制參數(shù)也會(huì)隨之變化。以上幾點(diǎn)導(dǎo)致在現(xiàn)有控制邏輯下，給定工況時(shí)，一個(gè)機(jī)器不會(huì)運(yùn)行在最優(yōu)解下，而只能運(yùn)行在一個(gè)較優(yōu)值，其效率也無法達(dá)到最大，而只能維持在一個(gè)較優(yōu)值上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足，提出了一種通過獲取機(jī)器的控制參數(shù)的初始值，并使機(jī)器在初始值下運(yùn)行穩(wěn)定，通過基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法根據(jù)性能系數(shù)的變化反饋對(duì)機(jī)器的控制參數(shù)進(jìn)行震蕩調(diào)節(jié)，使性能系數(shù)趨于最優(yōu)值的基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法的自動(dòng)尋優(yōu)控制方法。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：

基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法的自動(dòng)尋優(yōu)控制方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取機(jī)器的控制參數(shù)的初始值，并使機(jī)器在初始值下運(yùn)行穩(wěn)定；

步驟2，通過基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法根據(jù)性能系數(shù)的變化反饋對(duì)機(jī)器的控制參數(shù)進(jìn)行震蕩調(diào)節(jié)，使性能系數(shù)趨于最優(yōu)值；

步驟3，當(dāng)確定當(dāng)前工況下的最優(yōu)控制參數(shù)后，儲(chǔ)存當(dāng)前工況下的最優(yōu)控制參數(shù)，并在再次遇到類似工況時(shí)直接調(diào)用所確定的該工況下的最優(yōu)控制參數(shù)。

優(yōu)選地，步驟2具體包括以下步驟：

步驟2.1，通過基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法調(diào)節(jié)機(jī)器的控制參數(shù)，并獲得初始震蕩值；

步驟2.2，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)參數(shù)保持工況穩(wěn)定，并檢測(cè)性能系數(shù)變化趨勢(shì)；

步驟2.3，根據(jù)性能系數(shù)變化趨勢(shì)對(duì)機(jī)器的控制參數(shù)進(jìn)行修正。

優(yōu)選地，步驟2.3包括以下步驟：

步驟2.3.1：當(dāng)檢測(cè)到性能系數(shù)變差時(shí)，則將性能系數(shù)值通過懲罰函數(shù)反饋給基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法，基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法反向調(diào)節(jié)機(jī)器的控制參數(shù)；

步驟2.3.2：當(dāng)檢測(cè)到性能系數(shù)變好時(shí)，則將性能系數(shù)值通過激勵(lì)函數(shù)反饋給基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法，基于多群多選擇交流策略的QUATRE算法同向調(diào)節(jié)機(jī)器的控制參數(shù)。