螢火蟲算法是一類新穎、簡(jiǎn)單和執(zhí)行效率較高的群智能優(yōu)化算法,被廣泛用于自動(dòng)控制等領(lǐng)域。螢火蟲算法是受螢火蟲種群發(fā)出熒光進(jìn)行個(gè)體間信息交流機(jī)制啟發(fā)而提出。本文針對(duì)螢火蟲算法的改進(jìn)和其在橋式吊車PID控制器參數(shù)整定的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的探討。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)綜述了螢火蟲算法的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,橋式吊車PID控制的研究現(xiàn)狀。(2)提出一種基于位置均值的螢火蟲算法(LM-FA)。在LM-FA算法中采用了基于反比例函數(shù)的吸引度值計(jì)算方法,將螢火蟲位置向量絕對(duì)值的均值作為系數(shù)。為利用螢火蟲亮度值,將螢火蟲間的亮度差和螢火蟲種群的平均亮度的比值作為另外一個(gè)系數(shù)。在LM-FA算法中采用隨機(jī)變步長(zhǎng)系數(shù),步長(zhǎng)系數(shù)從兩個(gè)不同范圍的均勻分布中采樣,然后根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)大小選擇最優(yōu)的步長(zhǎng)系數(shù)。通過(guò)對(duì)一些典型測(cè)試函數(shù)的尋優(yōu)實(shí)驗(yàn),表明算法在無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題中有良好的尋優(yōu)性能。采用雙PID位置控制器,使用臺(tái)車的當(dāng)前位置確定兩個(gè)PID控制器的權(quán)重。將LM-FA算法應(yīng)用于雙PID控制器參數(shù)整定。二維橋式吊車的仿真實(shí)驗(yàn)表明優(yōu)化得到的PID控制器參數(shù)能夠保證臺(tái)車快速到達(dá)目標(biāo)位置同時(shí)有效抑制擺角。雙PID位置控制...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
符號(hào)和縮略語(yǔ)表
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 基本螢火蟲算法
        1.2.1 螢火蟲算法概述
        1.2.2 基本螢火蟲算法
    1.3 橋式吊車系統(tǒng)
        1.3.1 橋式吊車系統(tǒng)概述
        1.3.2 橋式吊車研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于位置均值的螢火蟲算法
    2.1 引言
    2.2 基于位置均值的螢火蟲算法
        2.2.1 基于位置均值的吸引度
        2.2.2 隨機(jī)變步長(zhǎng)系數(shù)飛行策略
        2.2.3 LM-FA實(shí)現(xiàn)步驟
    2.3 算法性能測(cè)試與分析
        2.3.1 測(cè)試函數(shù)
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.4 橋式吊車雙PID控制器設(shè)計(jì)
        2.4.1 引言
        2.4.2 PID控制器概述
        2.4.3 單PID位置控制器控制方法
        2.4.4 雙PID位置控制器控制方法
    2.5 控制目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)
    2.6 基于LM-FA的PID控制器參數(shù)優(yōu)化
    2.7 小結(jié)
第3章 局部搜索螢火蟲算法
    3.1 引言
    3.2 局部搜索螢火蟲算法
        3.2.1 基于適應(yīng)度值的局部搜索機(jī)制
        3.2.2 基于距離矩陣方差的種群更新
        3.2.3 LS-FA實(shí)現(xiàn)步驟
    3.3 算法性能測(cè)試和分析
        3.3.1 測(cè)試函數(shù)
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    3.4 吊車平臺(tái)控制仿真實(shí)驗(yàn)
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.6 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
    4.1 全文工作總結(jié)
    4.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3852160