基于粒子群算法的自整定PID控制器

粒子群算法是一种基于群智能的全局寻优方法,方法简单易于实现,寻优效果好.本文设计了一种基于粒子群算法的自整定PID控制器.它可以根据系统参数的变化实现在线的PID参数优化.仿真结果证明其性能良好.     

基于粒子群算法的自整定PID控制器

粒子群算法是一种基于群智能的全局寻优方法,方法简单易于实现,寻优效果好。本文设计了一种基于粒子群算法的自整定PID控制器。它可以根据系统参数的变化实现在线的PID参数优化。仿真结果证明其性能良好。     

基于粒子群算法的汽车悬架PID控制仿真

研究汽车悬架稳定性控制优化问题,由于PID控制器在汽车主动悬架中参数的选择决定汽车行驶的稳定性能.针对传统参数整定的方法存在盲目性,设计了一种用粒子群算法优化整定PID参数的方法.利用粒子群算法的并行全局搜索策略,以主动悬架性能指标为目标函数对PID参数进行优化设计.应用改进方法对汽车悬架主动控制系统进行仿真.仿真结果表明,用粒子群算法优化的PID控制器的汽车主动悬架相对于PID控制主动悬架及被动悬架而言,改善了车身垂向加速度和悬架动行程.同时解决了PID控制器参数整定的问题.     

基于粒子群优化的PID控制器设计与应用

研究优化控制器设计问题,工业过程控制中广泛使用的PID控制器,参数的选取可等效为优化问题.针对PID控制器应用于实际的自动电压调节器(AVR)系统,为了有效地寻找AVR系统的最佳PID控制器参数,提出一种基于粒子群算法的PID参数优化策略.通过建立粒子群优化的PID控制器参数模型,在控制过程中将PID参数(比例、积分、微分)作为粒子群中的粒子,采用控制误差绝对值时间积分函数作为优化目标,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,从而进行PID控制参数的实时优化.仿真结果表明PID控制器可以获得较好的控制性能指标,进而改善AVR系统的瞬时响应特性,具有一定的实用价值.     

非线性PID控制器参数优化方法

分析了非线性PID控制器各部分参数对于误差的理想变化过程,构造出一种非线性PID控制器;整定参数较多时,传统的参数优化方法容易产生振荡和较大的超调量,在分析量子粒子群算法（QPSO）的基础上,引入了随机选择最优个体的思想,提出使用改进的量子粒子群算法（GQPSO）优化非线性PID控制器参数。将改进量子粒子群算法与量子粒子群算法、粒子群算法通过benchmark测试函数进行了比较。最后,通过典型传递函数实例,分别使用Z-N、PSO、QPSO方法和改进的量子粒子群算法进行了PID控制器参数优化设计,并对结果进行了分析。     

基于改进粒子群算法的永磁同步电机PID控制器

为提高永磁同步电机系统的控制精度,提出一种使用改进粒子群算法优化的永磁同步电机PID控制器。首先建立永磁同步电机数学模型,然后采用改进粒子群算法对PID控制器参数进行优化,实现永磁同步电机参数在线辨识,最后采用仿真实验对其性能进行测试。仿真结果表明,相对于传统的永磁同步电机PID控制器,本文方法优化的永磁同步电机PID控制器改善了系统响应性能,能够使永磁同步电机获得良好的稳定性、鲁棒性和动态性能。     

混合粒子群算法优化分数阶PID控制参数研究

分数阶比例-积分-微分(PID)控制器是一种把PID控制器的整数阶次推广到分数的比例、积分、微分控制器,它比传统的PID控制器更能精确地控制复杂的被控系统.而参数的取值对控制效果的好坏起着决定性作用,为此提出了一种混合粒子群算法BFA-PSO优化参数值.该算法将具有趋化、繁殖和驱散特点的细菌觅食算法和参数少,易于优化的粒子群算法相结合来计算出精确的分数阶PID控制器的参数值.通过对传统PID控制器和分数阶PID控制器参数优化的实验仿真,结果表明基于该算法的分数阶PID控制不仅无超调量、收敛速度快,而且鲁棒性强、收敛精度高,可用于控制不同的对象和过程.     

一种PID参数整定的粒子群优化算法

提出了一种PID控制器参数整定的粒子群优化算法。该方法首先通过定义一个包含系统超调量、上升时间和稳态误差指标项的适应度函数,并根据系统的实际控制要求对各指标项适当加权。之后由带收缩因子的粒子群算法对PID进行多目标寻优,从而实现PID控制器的自动参数整定。仿真结果表明,该方法优化得到PID控制器的综合性能优于常规方法得到的PID控制器。     

基于改进粒子群优化的胶粘剂生产过程温度控制

针对大惯性、纯迟延、非线性、时变的胶粘剂生产过程,提出一种改进粒子群优化的PID控制算法。该算法针对常规PID设计方法存在的缺点,提出了一种可兼顾多项性能指标的PID控制器参数整定的改进粒子群优化方法。该方法将遗传算法中的变异思想引入到标准的粒子群优化算法中,避免了算法陷入局部极值点,以寻优PID控制器参数。将该方法应用于胶粘剂生产过程,较好地实现了反应釜温度的跟踪控制。仿真结果和实际情况表明所提出算法的有效性和优越性。     

基于PID控制器的铝热连轧张力控制系统的设计与实现

针对PID控制器在铝热连轧张力控制系统中收敛速度慢的问题,提出一种自适应权值粒子群算法优化神经网络PID控制器的设计方法,该方法采用自适应权值粒子群算法优化神经网络的权值和阈值,使它们在调节PID控制器时找到最优参数,仿真结果表明,在铝热连轧张力控制系统中,自适应粒子群算法优化的神经网络PID控制器与其他PID控制器相比能更快地使张力达到稳定状态、缩短响应时间、改善板形。     

基于粒子群优化算法的PID控制器参数整定

PID控制器的性能完全依赖于其参数的整定和优化，但参数的整定及在线自适应调整对常规的PID控制器是难以解决的问题。根据粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点，提出了一种基于粒子群优化算法整定PID控制器参数的设计方法，并定义了一种新的性能指标函数来评价PID控制器的性能。现以二阶的船舶控制装置为研究对象，运用粒子群优化方法对PID控制器参数进行了寻优研究。仿真结果表明，该方法比一般PID参数整定方法具有更好的控制性能指标，有着一定的工程应用价值。     

Design of a fractional order PID controller for an AVR using particle swarm optimization

Application of fractional order PID (FOPID) controller to an automatic voltage regulator (AVR) is presented and studied in this paper. An FOPID is a PID whose derivative and integral orders are fractional numbers rather than integers. Design stage of such a controller consists of determining five parameters. This paper employs particle swarm optimization (PSO) algorithm to carry out the aforementioned design procedure. PSO is an advanced search procedure that has proved to have very high efficiency. A novel cost function is defined to facilitate the control strategy over both the time-domain and the frequency-domain specifications. Comparisons are made with a PID controller and it is shown that the proposed FOPID controller can highly improve the system robustness with respect to model uncertainties.     

基于粒子群算法的一种非线性PID控制器

基于PID控制器各增益参数与偏差信号之间非线性关系,分析了一种P/I/D各部分参数关于误差的理想变化过程,根据控制与误差之间的调节规律,给定一组增益参数的连续非线性函数,构造出一种非线性PID控制器。粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点,采用该算法寻优整定该非线性PID控制器的各增益参数。仿真结果表明了所提算法的有效性和所设计控制器的优越性能。     

Numerical simulation for Fuzzy-PID controllers and helping EP reproduction with PSO hybrid algorithm

Many Fuzzy-PID controller schemes used in industry today are based on some sort of simplified fuzzy reasoning methods and PID parameters. We present a design for Fuzzy-PID controllers using a novel PSO-EP-based hybrid algorithm. We succeed in making mathematical calculations and in encouraging EP reproduction with PSO. The main advantage of our design is that the integration of the PSO-EP-based hybrid algorithm structure generates new parameters for the Fuzzy-PID control schemes. The proposed algorithm is an improved variant of PSO, a relatively recently introduced stochastic optimization strategy for Fuzzy-PID controllers that is investigated in this study. The function of Fuzzy-PID controllers is illustrated by means of a model of the induction motor control system and a higher-order numerical model.     

基于改进PSO算法的PID参数自整定

研究了比例-微分-积分(PID)控制器参数自整定问题，提出一种基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数自整定方法。采用实编码方法和基于指数曲线的非线性惯性因子取值策略，该途径易于实现，并且提高了寻优的速度和精度。仿真实例表明了该方法的有效性。     

基于MyPSO-BP的黄酒发酵温控系统

在 Labview组态软件、西门子PLC300和温度传感器构成的温度控制系统基础上,提出一种新的黄酒发酵温度控制系统,将带交叉因子的粒子群优化(PSO)算法应用到BP神经网络(MyPSO-BP)比例积分微分(PID)控制中。改进的PSO算法初始化神经网络的权重和阈 值,可以更好地在线整定PID参数,增强系统的稳定性和鲁棒性,减小误差。对系统进行Matlab仿真实验,结果表明,该系统相较于传统的神经网络PID控制器具有更好的温度控制性能。     

基于合作粒子群算法的PID神经网络非线性控制系统

PID神经元网络 (PIDNN)模型为一种新型的神经网络模型,兼有PID与神经网络的共同优点,应用于复杂的控制系统.取得优良控制性能,但其后向传播算法 (BP)限制了该模型的应用范围.为实现对非线性多变量系统的有效控制,扩展神经网络的应有范围,本文采用PIDNN神经网络设计了多变量PIDNN神经网络 (MPIDNN)控制器,并用本文作者提出的合作粒子群算法 (CPSO)取代了传统BP后向传播算法,通过比较MPIDNN_CPSO、MPIDNNCRPSO、MPIDNN_PSO和MPIDNN_BP4种控制器的控制性能,仿真结果表明,基于CPSO算法的MPIDNN控制器实现了对非线性多变量不对称系统的有效控制.与传统的BP算法相比,CPSO算法提高了控制系统的稳定性、精确性与鲁棒性.     

改进粒子群算法整定PID参数研究

PID控制器的性能取决于其控制参数的组合,针对其参数的整定和优化问题,提出了应用一种改进的粒子群优化算法,该算法借鉴了遗传算法的杂交机制,并采用惯性权值的非线性递减策略,用以加速算法的收敛速度和提高粒子的搜索能力。将该算法应用于一个二阶系统的PID控制器参数的优化。仿真结果表明该改进的粒子群算法具有比传统粒子群算法和遗传算法更好的优化效果,具有一定的工程应用前景。     

基于多模型粒子群优化的PID参数鲁棒整定

针对常规粒子群优化算法存在的鲁棒性能差的问题，提出一种基于多模型的粒子群优化方法．将其应用于对PID控制器参数的优化，有效地避免了PID控制器设计中复杂的参数调试．即使在模型失配的情况下，控制系统仍保持了良好的控制品质和鲁棒性．通过对几个典型被控对象的仿真实验，证明了所提出的优化算法的实用性、有效性和优越性．     

Hyperchaos synchronization using PSO-optimized RBF-based controllers to improve security of communication systems

This paper studies the Lorenz hyperchaos synchronization and its application to improve the security of communication systems. Two methods are proposed to synchronize the general forms of hyperchaotic systems, and their performance in secure communication application is verified. These methods use the radial basis function (RBF)-based neural controllers for this purpose. The first method uses a standard RBF neural controller. Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to derive and optimize the parameters of the RBF controller. In the second method, with the aim of increasing the robustness of the RBF controller, an error integral term is added to the equations of RBF neural network. For this method, the coefficients of the error integral component and the parameters of RBF neural network are also derived and optimized via PSO algorithm. For better comparison, the proposed methods and an optimal PID controller optimized by PSO are applied to the Lorenz hyperchaotic system for secure communication. Simulation results show the effectiveness and superiority of the proposed methods in both performance and robustness in comparison with the PID controller.