基于改进人群搜索算法优化的变参数PID控制

发布时间：2019-07-18 12:35

【摘要】：在现代工业生产控制过程中,PID控制由于具有结构简单,适应性好及鲁棒性强等优点,已经被广泛使用。PID控制器的控制性能取决于PID参数整定,但随着各种工业生产过程日趋复杂化,传统PID参数整定策略变得越来越难以满足生产需要。因此,对新型PID控制策略及参数优化方法进行深入研究早已成为解决此类问题的关键。人群搜索算法(Seeker Optimization Algorithm,SOA)是近年来新提出的一种以模拟人类智能搜索形式为基础的群智能算法。SOA以其收敛速度快、搜索能力强等优点已被应用于多种参数优化问题中。经过多次试验表明,SOA也存在如其它群智能算法在搜索后期易陷入局部最优,即“早熟”现象。对此,我们在对标准算法深入分析研究的基础上,引入模拟退火思想,根据Metropolis准则选择最优解,即以一定的概率接受劣解,在一定程度上避免算法陷入局部最优无法跳出,提升算法的全局搜索能力。通过对比研究原有SOA算法与改进后SOA算法在通用函数测试下的收敛效果,验证了改进后算法的可行性与优越性。本文提出一种将人群搜索算法与变参数PID相结合的控制方法,选用具有大惯性、大迟延特性的主汽温系统作为被控对象,在典型工况下对其进行仿真研究。对比基于改进后SOA算法的变参数PID控制性能与原有算法的变参数PID控制性能,仿真结果表明改进后的SOA算法具有更强的抗”早熟”能力,更好的全局搜索能力,与变参数PID结合的控制策略能够取得不错的控制效果。
文内图片：
图片说明：常规PID及改进前后变参数PID仿真曲线
文内图片：
图片说明： ．ｒ＼逦逦ＩＶＡＰＩＤ逡逑１逦ｍｍｍ逦｜邋丨酬丨Ｉ＂１＇邋邋逦逦１邋ＨＩ１１！逦逡逑，逦丨逦逡逑０．６邋Ｉ逡逑０．４邋Ｉ逡逑°１＇．．．．．．．．．．．．．．．Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．．．！．．．．．．．．．．．．．．．．．．丨．．．．．．．．．．．．．．．逡逑0邋＊逦１逦Ｊ逦Ｊ逦逡逑０逦５０逦１００逦１５０逦２００逡逑ｔ／ｓ逡逑图２－４常规ＰＩＤ及改进前后变参数ＰＩＤ仿真曲线逡逑以大惯性、大纯滞后的二阶系统为控制对象进行仿真（６0５邋＋邋１）逡逑曲线如图２－５所示。逡逑
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP18;TP273

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘俊;;基于搜寻者优化算法的PID神经网络解耦控制[J];工业仪表与自动化装置;2015年05期

2 李泰霖;;多模型内模控制器在主汽温的应用研究[J];电气开关;2014年06期

3 俞凯耀;席东民;;人工鱼群算法优化的PID神经网络解耦控制[J];计算机仿真;2014年10期

4 余胜威;曹中清;;基于人群搜索算法的PID控制器参数优化[J];计算机仿真;2014年09期

5 黄炜霖;刘建军;张明;吕照明;伍建;;带有退火和杂交变异思想的改进粒子群算法[J];计算机工程与应用;2015年19期

6 尚强;王明春;尹凌霄;;基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制器在过热汽温控制中的应用[J];发电设备;2014年01期

7 陈厚涛;刘武林;刘复平;刘文丰;;660MW超临界机组过热汽温控制研究[J];湖南电力;2013年04期

8 周书敬;高延安;;基于信息熵改进的粒子群算法在桁架结构优化设计中的应用[J];工程设计学报;2012年05期

9 李育贤;;基于免疫遗传算法的PID控制器参数优化研究[J];计算机仿真;2011年08期

10 刘超;王俊年;苏海;李莎;;一种基于改进粒子群算法的PID参数整定方法[J];微计算机信息;2011年08期

相关博士学位论文 前1条

1 沈曙光;基于支持向量机的热工过程逆动力学建模及控制[D];重庆大学;2009年

相关硕士学位论文 前3条

1 晏亭太;智能自适应PID/PD控制器设计及仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 李国林;PID控制器参数整定技术研究与优化设计[D];大连理工大学;2010年

3 刘玲玲;PID参数整定技术的研究及应用[D];郑州大学;2010年

，

本文编号：2515888