本文關(guān)鍵詞：改進(jìn)群智能算法及其在PID控制器參數(shù)整定中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 布谷鳥搜索算法 狼群優(yōu)化算法 函數(shù)優(yōu)化 PID控制器參數(shù)整定

【摘要】：PID控制是最早興起的控制策略之一,PID控制是實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程正常運(yùn)行的基本保障。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和人工智能技術(shù)向自動(dòng)控制領(lǐng)域的滲透,出現(xiàn)了多種智能PID控制器的參數(shù)整定方法。群體智能作為一種新興的演化計(jì)算方法,以其自組織、并行性、分布式、易實(shí)現(xiàn)和魯棒性的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。本文將改進(jìn)的群智能算法應(yīng)用到PID控制器參數(shù)整定中,研究?jī)?nèi)容概述如下:提出一種基于循環(huán)漸近自學(xué)習(xí)進(jìn)化式擾動(dòng)的布谷鳥搜索算法(RC-SSCS)。通過(guò)構(gòu)造擾動(dòng)因子給算法加入擾動(dòng)操作,使其在鳥窩位置附近進(jìn)行更仔細(xì)、徹底的搜索。在構(gòu)造擾動(dòng)因子時(shí)將混合蛙跳算法中最差蛙的學(xué)習(xí)更新策略和差分進(jìn)化的部分思想引入進(jìn)去。循環(huán)漸近式的擾動(dòng)可敘述為在上一次擾動(dòng)結(jié)果的基礎(chǔ)上,縮小擾動(dòng)范圍再進(jìn)行下一擾動(dòng),依次循環(huán)漸近進(jìn)行搜索。并且對(duì)擾動(dòng)次數(shù)的選擇作了進(jìn)一步研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明改進(jìn)的布谷鳥算法具有較好的搜索性能。根據(jù)電渣重熔過(guò)程的工藝特點(diǎn)和動(dòng)態(tài)特性建立其數(shù)學(xué)模型,并提出基于一種新搜索機(jī)制布谷鳥搜索算法的多變量參數(shù)自整定PID解耦控制策略。針對(duì)PID參數(shù)搜索空間范圍大小無(wú)法確定的問(wèn)題,提出采用自調(diào)整的動(dòng)態(tài)搜索空間。最后,將帶有動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索空間的新機(jī)制布谷鳥搜索算法運(yùn)用到多變量參數(shù)自整定PID解耦控制策略中,仿真結(jié)果表明所提控制策略取得了較好的控制效果。提出了一種帶進(jìn)化與淘汰機(jī)制的狼群算法。將自然界中生物的進(jìn)化過(guò)程和“優(yōu)勝劣汰”的生物更換規(guī)則加入到基本的狼群算法中。選擇差分進(jìn)化(DE)作為狼群的進(jìn)化方式。根據(jù)“優(yōu)勝劣汰”原則對(duì)狼群進(jìn)行更新操作。最后選取12個(gè)基準(zhǔn)函數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明改進(jìn)的狼群算法具有較好的收斂速度和尋優(yōu)精度。冷凝器是一種可用于冷卻高溫高壓蒸汽的換熱器,是火電廠、核電廠及船舶動(dòng)力裝置排汽回收系統(tǒng)中的主要熱交換設(shè)備之一。根據(jù)熱平衡原理建立蒸汽冷凝器的數(shù)學(xué)模型。然后設(shè)計(jì)了蒸汽冷凝器壓力常規(guī)PI控制系統(tǒng)。采用改進(jìn)的狼群算法對(duì)PI控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,仿真結(jié)果證明改進(jìn)的狼群算法整定的PI參數(shù)有更好的控制效果。
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TP273

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張仕斌,劉全,劉汝林,柏建國(guó);智能3P控制器(三)——參數(shù)整定[J];電子質(zhì)量;2002年12期

2 陳杰 ,孫德敏,張培仁,薛美盛;一種嵌入式PID參數(shù)整定儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];自動(dòng)化博覽;2002年01期

3 范詠峰,李平;淺析PID參數(shù)整定[J];中國(guó)儀器儀表;2002年03期

4 楊樂(lè),祝和云,孫優(yōu)賢;基于多步積分的PID參數(shù)整定算法及其應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2004年09期

5 張松蘭;;PID控制器參數(shù)整定[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2007年29期

6 張興華;李緯;周劉喜;;一種PID參數(shù)整定的粒子群優(yōu)化算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2007年33期

7 白金;韓俊偉;;基于MATLAB/Simulink環(huán)境下的PID參數(shù)整定[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

8 肖夏;王雪梅;;控制回路的PID參數(shù)整定[J];石油工程建設(shè);2007年06期

9 王大偉;翁文兵;徐劍;;PID參數(shù)整定及其在中央空調(diào)中的應(yīng)用[J];制冷與空調(diào)(四川);2008年05期

10 王素青;姜維福;;基于MATLAB/Simulink的PID參數(shù)整定[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2009年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 潘帥;楊平;;用于繼電反饋?zhàn)哉ǖ腜ID參數(shù)整定公式[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)2008學(xué)術(shù)年會(huì)第二屆智能檢測(cè)控制技術(shù)及儀表裝置發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2008年

2 趙永國(guó);劉廣亮;吳昊;李松源;;智能在線式手持PID參數(shù)整定儀的設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)C卷[C];2011年

3 周鑫;陳宗海;;基于模糊邏輯的PID參數(shù)整定及其仿真研究[A];'99系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];1999年

4 李婷;謝剛;張晶;;基于免疫思維進(jìn)化算法的PID參數(shù)整定[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

5 呂治峰;;PID參數(shù)整定在外取熱液位自動(dòng)控制中的應(yīng)用[A];山東石油學(xué)會(huì)煉制委員會(huì)2009年技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

6 房啟超;徐林;王建輝;顧樹生;;基于粒子群算法的連鑄機(jī)拉矯輥壓力的PID參數(shù)整定[A];全國(guó)自動(dòng)化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文集（一）[C];2005年

7 江毅;;PID控制器參數(shù)整定的新進(jìn)展[A];1997中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

8 劉永紅;楊航濤;;淺析PID作用及參數(shù)整定[A];2012電站自動(dòng)化信息化學(xué)術(shù)和技術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2012年

9 黃學(xué)海;;干熄焦除氧器控制系統(tǒng)的PID參數(shù)整定[A];2010年河北省冶金學(xué)會(huì)煉鐵技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

10 蔡佳妮;林小玲;袁開茂;;磁浮球模型分析與控制器參數(shù)整定[A];2004年全國(guó)直線電機(jī)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 北京天朗建安工程有限公司 史新杰;空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)常見故障與排查[N];中華建筑報(bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 羅國(guó)娟;階梯式預(yù)測(cè)控制器的參數(shù)整定研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林玉嬌;基于改進(jìn)粒子群的PID參數(shù)整定應(yīng)用研究[D];廣西大學(xué);2015年

2 寶永安;基于智能算法的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)PID參數(shù)整定[D];大連交通大學(xué);2015年

3 王鵬飛;鑄軋機(jī)液壓伺服控制系統(tǒng)PID控制器參數(shù)整定的研究[D];遼寧科技大學(xué);2015年

4 李書霞;改進(jìn)群智能算法及其在PID控制器參數(shù)整定中的應(yīng)用[D];遼寧科技大學(xué);2016年

5 劉玲玲;PID參數(shù)整定技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2010年

6 李松源;用于中央空調(diào)的PID參數(shù)整定儀的研制[D];山東大學(xué);2007年

7 劉銘;基于模糊推理的PID參數(shù)整定算法的研究[D];吉林大學(xué);2012年

8 李華;基于多變量的便攜式PID參數(shù)整定儀的開發(fā)[D];山東建筑大學(xué);2010年

9 王德強(qiáng);基于改進(jìn)粒子群算法的PID控制器參數(shù)整定[D];南京信息工程大學(xué);2008年

10 黃偉鋒;基于生物啟發(fā)優(yōu)化的PID參數(shù)整定及其應(yīng)用[D];寧波大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1175984