基于蚁群算法的六自由度并联平台控制参数优化

由于PID控制具有高度的非线性、时变不确定性等特点,因此控制过程较为复杂。针对PID控制的关键问题——PID参数整定,设计了一套基于蚁群算法的PID参数优化系统。对六自由度并联平台控制参数优化进行了研究。蚁群算法是一种寻优简单、鲁棒性强、效率高的寻优方法。该算法可根据蚁群信息素反馈载体确定决策点。为了规划蚁群活动的行为方向,需要根据相应的信息素更新规则,对每只蚂蚁个体进行信息素的增量构建,以达到优化PID控制器三个参数的目的,进而消除系统参数不确定性对控制系统的影响。详细阐述了基于蚁群算法的六自由度并联平台的电液伺服PID控制参数优化。理论分析和实例仿真研究表明,提出的优化策略是有效、可行的。该方案不但降低了设计的难度,而且提高了控制系统设计的品质,在控制工程领域中有着十分广阔的应用前景。     

基于感知模糊自适应蚁群算法的非线性PID控制

随着系统复杂度的提高和对象不确定性因素的增加,为克服线性PID动态性能和稳态性能差的缺陷,分析了非线性PID控制器各控制参数对误差的理想变化过程,构造非线性PID控制器。由于增益参数大量增加,传统参数优化方法不再适用,在分析蚁群算法的基础上,提出了基于感知自适应蚁群算法,并加入模糊自适应信息素更新机制,用于优化非线性PID控制器的设计方法。通过仿真实验将该控制器与基于蚁群算法的非线性PID控制器和基于蚁群算法、Z-N法的PID控制器进行对比,并对控制性能和收敛性能进行了分析,结果表明该算法有效克服了传统蚁群算法收敛速度较慢、容易陷入局部最优而停滞的缺陷,该控制器具有更好的动态性能和稳态性能。     

基于蚁群算法的PID控制参数优化

蚁群算法是近几年优化领域中新出现的一种仿生进化算法,该算法采用的分布式并行计算机制特别适用于组合优化问题（COP）的求解。在简要介绍蚁群算法的基础上,针对PID控制参数整定问题提出了一种基于蚁群算法的PID参数优化策略,并给出了该算法的具体实现步骤。仿真试验结果表明同传统的Ziegler-Nichols（ZN）法、遗传算法优化整定的结果进行比较,系统单位阶跃响应的超调量σ分别减少了51.5％和22％和调整时间ts分别减少了61.4％和67.5％,动态和稳态性能进一步改善,进而验证了该方法的可行性和有效性。     

蚁群算法自整定PID控制器的研究与设计

针对复杂工业过程控制要求多样性、控制参数难调整的问题,提出了一种基于蚁群算法的自适应PID控制器的设计方法。用蚁群算法优化并在线调整PID参数,以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能。仿真结果表明,控制器具有响应速度快,稳态精度高等特点,可用于控制不同的对象和过程。     

蚁群算法在PID控制器参数优化中的应用研究

PID参数优化一直是控制工程领域研究的热点,针对提高系统的稳定性和响应特性,传统的PID控制参数多采用试验的方式进行优化,往往费时而且难以达到较好的控制效果.为了解决控制参数优化,改善系统性能,提出一种新型的蚁群算法的PID参数优化策略,将蚁群算法能快速稳定找到最优参数解的特点与PID精确调节的特点有机结合起来,在控制...     

蚁群算法在油库发油PID控制中的应用

针对目前油库定量发油过程具有非线性、滞后性等特点,常规PID控制难以达到预期的控制精度,提出一种蚁群算法优化PID参数的控制方案。在PID发油控制系统的基础上引入蚁群算法,通过蚁群迭代寻优的方式优化PID控制参数,从而实现油库发油的稳定性。在控制系统中,采用S7-1200 PLC为控制器,通过SCL语言实现算法,PID参数基于蚁群算法动态优化。实验表明,所提出的方法较PID参数Z-N整定法更具实用性和有效性,超调量减少58%,能够使发油控制更加稳定。     

基于蚁群算法的航空发动机PID参数优化

提出一种基于蚁群算法的PID参数优化控制算法,对航空发动机的双变量解耦控制方法进行了研究.蚁群算法采用分布式并行计算机制,易于与PID控制方法结合,优化后的控制器克服了传统的PID控制参数不易整定的缺点,且控制器结构简单规范、动态和静态性能良好,具有较强的鲁棒性.仿真结果表明该控制系统实现了解耦控制,对航空发动机模型参数在大范围内的变化均有良好的控制效果.     

基于蚁群算法的真空烧结炉最优PID温控系统

蚁群算法是一种新型的优化算法,具有收敛速度快、鲁棒性强等优点;针对真空烧结炉大惯性、大滞后性、非线性和时变性等特点,采用常规PID控制难以达到温度的精度控制,论文采用蚁群算法优化PID控制器参数,并给出了真空烧结炉最优PID控制系统设计的方法;该方法以误差绝对值为性能指标,实现了不完全微分PID参数的优化;仿真结果表明,该系统与传统的PID相比,有较好的稳态精度和动态性能,具有一定的科学性和实用性.     

改进蚁群PID-神经元解耦的CFB锅炉燃烧系统控制

床温和主汽压都是循环流化床锅炉生产运行中的重要参数,会直接影响机组的安全性和经济性。但由于这两者对象存在非线性、大时延、强耦合等特点,其现场控制效果一直不太理想。本文首先采用自适应神经元将床温和主汽压解耦,再利用具有分工特征的蚁群算法优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。采用该算法优化常规PID控制参数,能够实现控制参数的快速寻优。该方案应用于循环流化床锅炉燃烧系统仿真,结果表明能有效实现系统解耦,且具有响应快、超调量小等优点,有效地提高了控制品质。     

非线性系统的蚁群优化预测PID控制

针对非线性、时变及大惯性系统的控制问题,提出了一种基于蚁群算法的预测PID控制算法。该算法以神经网络作为预测模型,将预测控制和PID控制相结合,并用蚁群算法在线优化控制器参数,其中以常规的Ziegler-N ichols方法整定的控制器参数为基础,选取蚁群优化变量的动态搜索区间。该算法考虑了控制能量受限情况下,非线性系统的预测控制问题。计算机仿真结果表明,该非线性控制方案具有较好的鲁棒性,相对传统PID控制策略还表现出了良好的动态性能,能够满足对再热汽温对象的控制要求。     

基于蚁群算法的PID控制器参数优化研究

蚁群算法是一种新型的优化算法,具有收敛速度快、鲁棒性强的优点。在介绍蚁群算法基本原理的基础上,分析了蚁群的自组织行为,给出该行为的数学模型一蚂蚁群体优化（Ant Colony Optimization,ACO）。提出一种基于蚁群算法优化PID控制器参数的方法,并给出了新算法的具体实现步骤。仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。     

一种新型自适应复合控制器在锂电池充电系统中的应用

为了解决锂电池充电系统的不确定性和参数整定困难的问题,本文提出了一种基于蚁群算法优化的模糊＋变论域模糊PID复合控制器的新方法。该控制器在系统波动频繁时,采用模糊控制使其具有最优的动态性能;当系统进入稳定阶段,采用PID参数自适应的变论域模糊控制以提高准确度。而用蚁群算法对PID参数值进行离线优化,并将优化后的值作为在线调节的初值,使系统更加稳定。将提出的复合控制策略应用于锂电池充电控制系统中。仿真结果表明,该系统具有良好的抗干扰性和鲁棒性。     

鳍-水舱综合减摇混沌系统控制方法研究

针对船舶减摇问题,对综合减摇系统动力学模型方程进行分析,可知该系统为混沌系统。利用相图与Lyapunov指数谱分析方法,验证该系统在特定条件下的混沌行为,通过选取合理受控参数,利用非线性反馈控制方法使系统的混沌行为得到有效控制。该方法使系统混沌动力学行为得到了改善,并保留了系统原有的动力学特性。将混沌搜索算法与蚁群算法相结合,实现对PID控制参数寻优,使混沌蚁群算法不仅具备较强全局优化能力,与此同时,系统的收敛速度得到提高,该控制系统的性能得到增强。     

基于蚁群算法的机器人系统LQR最优控制研究

针对两轮自平衡机器人线性二次最优控制器(LQR)中的权参数选择问题,提出了一种基于自适应蚁群算法的权矩阵优化参数策略.利用LQR控制器,采用自适应蚁群算法对LQR权矩阵Q的各位参数进行数字寻优,将得到的数字序列进行划分,寻找到最优参数值,从而对两轮自平衡机器人的俯仰属性进行有效的系统控制.仿真实验结果表明:采用蚁群算法优化后的控制器比人工选择参数策略有更好的控制效果,验证了方法的稳定性和有效性.     

蜂群—蚁群自适应优化算法*

为了解决蚁群算法在求解连续函数优化问题时,存在局部搜索能力较差的缺陷,提出一种新颖的自适应蜂群—蚁群优化算法。新算法在蚁群优化算法的基础上,设计了一种参数q的自适应机制,进而减少了参数个数,提高了其鲁棒性;根据蜂群算法基本思想,利用雇佣蜂和观察蜂设计了高效的局部搜索算子,从而提升了算法的局部能力。针对五个标准测试函数的仿真实验结果表明:与蚁群优化算法相比,新算法的全局和局部寻优能力均得到了极大的提升。     

蚁群算法物流配送中心选址优化仿真研究

研究物流配送选址优化调度问题。为了有效节约车辆运输成本,应选择最优路径。城市车辆调度路径选择,存在路网复杂性,参数设置较多,传统的调度算法存在计算复杂度高,不利于实际应用。为解决优化选址问题,提出了一种改进的蚁群优化物流配送选址方法。算法把求得的解首先分解为解对,然后通过改进的蚁群优化算法将解对从不确定性转变成确定性问题,可以大大的降低求解过程。通过仿真表明,提出的优化算法不但降低了计算的复杂度,优化了选址模型,而且为解决物流选址问题提供了新的有效途径。