本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)系數(shù)計算領(lǐng)域，具體是一種基于擴展交叉遺傳算法的傳遞函數(shù)辨識方法。

背景技術(shù)：

1、新能源控制系統(tǒng)特性分析中，控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)

2、的系數(shù)m1,m2,...,mk,mk+1和n1,n2,...,nk-1,nk是一個關(guān)鍵參數(shù)，該參數(shù)直接影響控制系統(tǒng)的動態(tài)特性，是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。由控制系統(tǒng)準確的計算傳遞函數(shù)系數(shù)是準確計算控制系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)鍵。

3、目前廣泛應用的計算方法是使用時域響應曲線進行辨識，不能準確反映控制系統(tǒng)在各頻帶的特性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為準確獲得頻域響應特性模型，本發(fā)明提供一種基于擴展交叉遺傳算法的傳遞函數(shù)辨識方法，其針對于頻域響應曲線，可以計算得到傳遞函數(shù)的系數(shù)，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的辨識，為控制系統(tǒng)分析計算提供準確依據(jù)。

2、一種基于擴展交叉遺傳算法的傳遞函數(shù)辨識方法計算方法，包括如下步驟：

3、(1)通過控制系統(tǒng)頻域響應特性試驗，得到一組控制系統(tǒng)頻域響應特性數(shù)據(jù)：

4、x＝{ami,phi,wi},i＝1,2,...,m；?(1)

5、其中wi為測試的頻率點，ami為對應頻點測得的幅值響應，phi為對應頻點測得的相位響應，m為所測試的點數(shù)；

6、(2)建立以下傳遞函數(shù)：

7、

8、其中m1,m2,...,mk,mk+1和n1,n2,...,nk-1,nk為傳遞函數(shù)的待定系數(shù)；

9、(3)用基于擴展交叉的遺傳算法求解待定系數(shù)m1,m2,...,mk,mk+1和n1,n2,...,nk-1,nk，使得擬合后的傳遞函數(shù)和步驟(1)中的頻域響應特性數(shù)據(jù)的方差：

10、

11、達到最小值。

12、進一步的，所述基于擴展交叉的遺傳算法的具體步驟為：

13、1)生成初代群體，其群體個數(shù)為n；

14、2)將n個個體進行交叉，生成新的m個個體，其中交叉使用如下的擴展交叉算法，使得每次交叉生成新的群體范圍不小于所選擇群體的范圍：

15、zmi＝zi+3s·(zj-zi)-(zj-zi)，其中s為介于0,1之間的隨機數(shù)，zi、zj為n個個體中用于交叉的個體：

16、zi＝(m1i,m2i,...,mki,mk+1i,n1i,n2i,...,nk-1i,nki)，

17、zj＝(m1j,m2j,...,mkj,mk+1j,n1j,n2j,...,nk-1j,nkj)；

18、4)將步驟1)、2)的個體合并為新一代群體，群體個數(shù)為m+n；

19、5)計算各個個體的目標函數(shù)值：

20、

21、6)若目標函數(shù)在迭代20次后沒有下降，結(jié)束計算跳到步驟

22、7)，否則跳到步驟2)；

23、7)計算結(jié)束后，取最優(yōu)個體的m1,m2,...,mk,mk+1和n1,n2,...,nk-1,nk值為辨識參數(shù)。

24、本發(fā)明的有益效果：

25、1、使用基于擴展交叉遺傳的算法，可避免限于局部最優(yōu)解，具有較強的全局搜索能力；

26、2、使用頻域響應數(shù)據(jù)進行辨識，適合現(xiàn)場試驗測試獲取數(shù)據(jù)；

27、3、基于遺傳算法原理，擬合曲線的均方差最小。

技術(shù)特征：

1.一種基于擴展交叉遺傳算法的傳遞函數(shù)辨識方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的基于擴展交叉遺傳算法的傳遞函數(shù)辨識方法，其特征在于：所述基于擴展交叉的遺傳算法的具體步驟為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于擴展交叉遺傳算法的傳遞函數(shù)辨識方法，包括：通過控制系統(tǒng)頻域響應特性試驗，得到一組控制系統(tǒng)頻域響應特性數(shù)據(jù)；建立傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)的公式中具有待定系數(shù)：用基于擴展交叉的遺傳算法求解待定系數(shù)，使得擬合后的傳遞函數(shù)和頻域響應特性數(shù)據(jù)的方差達到最小值。本發(fā)明通過擴展交叉遺傳算法漸進擬合傳遞函數(shù)頻域響應曲線，以達到辨識傳遞函數(shù)的目的，可適應較為復雜的傳遞函數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：萬黎,劉鈴鈴,蔡德福,陳汝斯,王濤,董航,劉海光,王文娜,張良一,孫冠群,王爾璽,馬望,許典
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9