基于改進(jìn)PSO的分?jǐn)?shù)階PID控制器設(shè)計與應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，設(shè)計高性能的控制器非常符合當(dāng)今社會發(fā)展的需要。將傳統(tǒng)的整數(shù)階 PID控制器引入到分?jǐn)?shù)階領(lǐng)域出現(xiàn)的分?jǐn)?shù)階 PIλDμ控制器，能夠更加靈活的控制被控對象，具有一定的優(yōu)越性，分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器正成為一個熱門的研究內(nèi)容。本文主要研究基于改進(jìn)PSO的分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器的設(shè)計與應(yīng)用，大致分為以下四部分：
　　第一部分介紹了粒子群優(yōu)化算法及其發(fā)展，并在標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了改進(jìn)，給出了RODPSO算法，其思

2、想是在原有速度更新方程中增加了兩個隨機(jī)延遲發(fā)生項，提高了全局搜索能力，不易陷入局部最優(yōu)點(diǎn)。
　　第二部分首先介紹了分?jǐn)?shù)階微積分和分?jǐn)?shù)階控制器的概念，然后重點(diǎn)研究了分?jǐn)?shù)階控制器的數(shù)字實現(xiàn)，包括直接近似離散化方法和間接近似離散化方法，通過仿真實驗給出了相應(yīng)的Bode圖，直觀地比較了各種近似離散化方法的近似效果。給出了一種變參數(shù)生成函數(shù)和近似性能評價指標(biāo)，仿真說明了變參數(shù)生成函數(shù)中δ的取值直接影響著不同階次的分?jǐn)?shù)階微積分算子的近似離散化

3、效果。
　　第三部分介紹了兩種常用的經(jīng)典分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器參數(shù)整定方法：主導(dǎo)極點(diǎn)法以及相位裕量和幅值裕量法。將本文改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法應(yīng)用于分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器參數(shù)優(yōu)化中，以典型的二階、三階、高階整數(shù)階被控對象和分?jǐn)?shù)階被控對象為例，利用Matlab/Simulink仿真平臺對這幾個典型的系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真分析，并與其他參考文獻(xiàn)中的方法進(jìn)行對比，驗證了采用本文方法設(shè)計分?jǐn)?shù)階 PIλDμ控制器的有效性，同時證實了與傳統(tǒng)整數(shù)階 PID