基于進化算法的PID控制系統(tǒng)設計方法研究.pdf

1、本文即是追隨此種思路，將兩種典型的進化算法──遺傳算法與粒子群算法應用于PID控制系統(tǒng)的設計。結合一階滯后系統(tǒng)，通過仿真試驗，取得了令人滿意的控制效果。 由于進化算法在尋優(yōu)之前必須對參數范圍作出限定，若范圍設置不當，則可能使算法不能收斂于期望的指標，更嚴重的是可能造成尋優(yōu)產生的控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此，引入了“穩(wěn)定區(qū)域算法”求取可使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的PID控制器參數區(qū)間，并以此算法的計算結果限定進化算法的參數尋優(yōu)區(qū)間。通過仿真試驗，取

2、得了令人滿意的控制效果?！胺€(wěn)定區(qū)域算法”的引入簡化了進化算法程序設計的算法流程，提高了執(zhí)行效率，更主要的，它使得尋優(yōu)產生的控制器能在運行過程中始終處于穩(wěn)定。 通過遺傳算法與粒子群算法的融合，提出了一種粒子群-遺傳算法，在仿真試驗當中，同樣取得了很好的控制效果。 為了驗證進化算法設計的PID控制器的工程應用價值，最后將經過離線設計的PID控制器應用于恒溫箱溫度控制系統(tǒng)當中，結果表明，通過進化算法所設計的控制器性能要遠遠好于