本文選題：仿水流優(yōu)化算法 + 啟發(fā)式算法�。� 參考：《華北理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：PID控制器參數(shù)優(yōu)化一直是控制領(lǐng)域研究的重要問題,單一的控制算法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)性能的要求。仿流水算法是一種啟發(fā)式算法,利用自然界水流動的過程中所產(chǎn)生的現(xiàn)象,對PID參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)。將新興的啟發(fā)式算法(仿水流算法)與常規(guī)PID控制器相結(jié)合,研究用仿水流算法來優(yōu)化PID控制器,使系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。WFA模擬水流作為解代理人,在重力作用下,從較高的地勢流向較低的地勢。在水動力的驅(qū)動下,水流量根據(jù)地形通過分流和匯流調(diào)整其分布和方向。大多數(shù)情況下,最終至少一股水流可以行進(jìn)到地勢的最低區(qū)域。在大氣中,一些水流將蒸發(fā)并由降水返回地面。WFA的靈感來自于自然的水流,WFA通過執(zhí)行水流分流、匯流、蒸發(fā)和降水操作以遍歷解空間,從而優(yōu)化算法。解代理人的數(shù)量是動態(tài)變化的。兼顧及空間的探索(Exploration)和探究(Exploitation),避免搜尋過度或搜尋不足。提出三種分流移步法并對改進(jìn)的仿水流算法對PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,對陷入局部搜索的水流實(shí)施區(qū)域搜尋機(jī)制。以典型被控對象模型為例,驗(yàn)證了仿水流優(yōu)化PID控制器的有效性,并將其應(yīng)用到雙容水箱液位的控制中,該系統(tǒng)的仿真由Matlab中的Simulink模塊進(jìn)行仿真,根據(jù)仿真所得結(jié)果,仿水流算法優(yōu)化PID控制器效果顯著。以上分析表明改進(jìn)的仿水流算法應(yīng)用于PID控制器中對水箱液位進(jìn)行調(diào)節(jié),解決了液位控制系統(tǒng)的收斂速度慢,精度低等問題,使系統(tǒng)運(yùn)行過程中穩(wěn)定、快速的進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[Abstract]:Pid controller parameter optimization has been an important problem in the field of control. The single control algorithm can not meet the requirements of system performance. The flow simulation algorithm is a heuristic algorithm, which adjusts and optimizes pid parameters by using the phenomena in the process of natural water flow. Combining the new heuristic algorithm (simulated flow algorithm) with the conventional pid controller, this paper studies how to optimize the pid controller by using the simulated flow algorithm, which makes the system achieve the optimal performance. WFA simulates the flow as the solution agent under the action of gravity. From higher terrain to lower terrain. The distribution and direction of water flow are adjusted by diversion and confluence according to the topography driven by hydrodynamic force. In most cases, at least one stream of water can eventually reach the lowest part of the terrain. In the atmosphere, some water flows will evaporate and return to the ground from the precipitation. WFA is inspired by the natural water flow. WFA traverses the solution space by performing water diversion, confluence, evaporation and precipitation operations, and thus optimizes the algorithm. The number of solution agents is dynamic. Both spatial exploration and exploration to avoid excessive or inadequate search. In this paper, three shunt moving methods are proposed, and the parameters of pid controller are optimized by the improved simulated flow algorithm, and the regional search mechanism is implemented for the flow trapped in local search. Taking the typical controlled object model as an example, the effectiveness of the simulated flow optimization pid controller is verified and applied to the level control of the double tank. The simulation of the system is carried out by the Simulink module in Matlab, and the simulation results are obtained. The simulation flow algorithm is effective in optimizing pid controller. The above analysis shows that the improved simulated flow algorithm is applied to adjust the level of water tank in pid controller, which solves the problems of slow convergence speed and low precision of the liquid level control system, and makes the system stable and fast in the process of operation.
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1982439