基于改進(jìn)型憶阻器的研究及在PID上的運(yùn)用
本文選題:憶阻器 + PID控制 ; 參考:《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年碩士論文
【摘要】:憶阻器自提出以來,獨(dú)特的記憶特性與納米級(jí)尺寸使得它在混沌、大數(shù)據(jù)處理、神經(jīng)網(wǎng)路、以及自適應(yīng)控制領(lǐng)域都有光明的應(yīng)用前景。與其它控制器相比,以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好以及魯棒性強(qiáng)而著稱的PID控制器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。隨著現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模不斷壯大,常規(guī)PID的應(yīng)用因?yàn)槠渚窒扌远蛊浞秶鷧s日益窄小。為了使常規(guī)PID能夠適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求并促其不斷前進(jìn),在常規(guī)PID控制器中引入憶阻器和智能算法,從而有效提高了控制精度,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,降低了對(duì)工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)要求,方便參數(shù)調(diào)節(jié)以及大規(guī)模集成化。本文的創(chuàng)新點(diǎn)有三點(diǎn):(1)通過構(gòu)造新的窗函數(shù),構(gòu)造了改進(jìn)的憶阻模型;(2)對(duì)人群搜索算法進(jìn)行了改進(jìn),構(gòu)造了人群免疫搜索算法;(3)將憶阻PID分別于隨機(jī)權(quán)重粒子群算法和人群免疫搜索算法結(jié)合,構(gòu)造了兩種智能憶阻PID。論文的主要內(nèi)容如下:(1)論述了憶阻器的原理,對(duì)惠普線性憶阻器做了理論推導(dǎo)以及Simulink仿真。(2)論述了幾種常用窗函數(shù)憶阻結(jié)構(gòu),通過構(gòu)造新的窗函數(shù),構(gòu)造了改進(jìn)的憶阻結(jié)構(gòu)。(3)概述了常規(guī)PID的原理以及發(fā)展現(xiàn)狀。引入憶阻器取代常規(guī)PID中的電阻器件,加入受控對(duì)象仿真分析。(4)在論述了隨機(jī)權(quán)重粒子群算法以及對(duì)人群搜索算法進(jìn)行免疫改進(jìn)后,將這兩種算法分別與常規(guī)PID結(jié)合,從而分別構(gòu)造了隨機(jī)權(quán)重粒子群與人群免疫搜索算法兩種PID。在此基礎(chǔ)上,又引入憶阻器構(gòu)造了兩種智能憶阻PID控制器并分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
[Abstract]:Since it was proposed, the unique memory characteristics and nanometer size make it promising in chaos, big data processing, neural networks, and adaptive control. Compared with other controllers, pid controller, which is famous for its simple structure, good stability and strong robustness, is widely used in industrial field. With the growing scale of modern industry, the application of conventional pid is becoming narrower because of its limitation. In order to adapt conventional pid to the requirements of modern industrial development and promote its continuous progress, a resistive device and an intelligent algorithm are introduced into the conventional pid controller, which effectively improves the control accuracy and expands the application range. It reduces the experience requirements of engineers and technicians, facilitates parameter adjustment and large-scale integration. The innovation of this paper is three points: 1) by constructing a new window function, an improved mnemonic model is constructed, and the crowd search algorithm is improved. In this paper, a crowd immune search algorithm is constructed. Two kinds of intelligent memory PIDs are constructed by combining memory pid with random weight particle swarm optimization algorithm and crowd immune search algorithm respectively. The main contents of this paper are as follows: (1) the principle of the resistive device is discussed, the theoretical derivation of HP linear resistor and the Simulink emulation. 2) several kinds of common window function memory structures are discussed, and the new window function is constructed. The principle and development of conventional pid are summarized. The resistor is introduced to replace the resistor device in the conventional pid, and the controlled object simulation analysis is added. After discussing the stochastic weighted particle swarm optimization algorithm and the immune improvement of the crowd search algorithm, the two algorithms are combined with the conventional pid algorithm, respectively. Thus, two kinds of PIDs, random weighted particle swarm optimization and crowd immune search algorithm, are constructed respectively. On this basis, two kinds of intelligent amnesia pid controller are constructed and verified by simulation.
【學(xué)位授予單位】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TN60;TP273;TP18
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本文編號(hào):1999962
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