基于遗传算法的PID控制器参数优化研究

本文提出了一种基于遗传算法的PID控制器参数优化设计。在参数整定与优化过程中。考虑了过程控制系统的参数整定特点和寻优精度。通过仿真研究表明：该方法比一般PID参数整定方法具有更好的控制性能指标。     

挖掘机铲斗电液伺服改进PSO-PID参数整定位置控制

挖掘机电液伺服系统的运行性能来达到调控挖掘机铲斗位置的功能，由于采用传统PID整定方法并不能获得优异控制效果，采用遗传算法与交叉算子、标准PSO算法进行PID整定，最后对其进行了实验验证。设计了一种经过改进处理的粒子群优化算法来实现对阀挖掘机铲斗电液伺服系统进行PID整定的过程，能够准确控制挖掘机铲斗位置，由此获得更高轨迹跟踪精度。为增强粒子群算法搜索性能，综合运用遗传算法与交叉算子来实现对标准粒子群的优化，显著改善PID控制器性能，根据推导得到的铲斗系统模型进一步开展仿真分析。分别以三种优化算法计算优化结果，再将其输入自动化挖掘机程序中，完成各参数修改后，再对平地控制过程进行模拟测试。根据实验测试可知改进PSO算法具备明显优越性。     

改进粒子群算法应用于挖掘机铲斗位置控制

挖掘机工作装置精确的位置控制是实现其轨迹自动控制的基础。提出一种改进粒子群优化算法,应用于液压系统PID参数的优化整定中,把遗传算法中的选择和交叉两种操作方式添加到标准的粒子群算法中形成的混合优化算法,提高了算法的搜索能力。建立具有整定PID控制器功能的仿真平台,使用改进粒子群算法、标准粒子群算法和相位裕度方法对PID控制器进行整定仿真,根据仿真结果,进行了模拟铲斗平地运动试验。仿真和试验结果表明改进粒子群算法整定的PID控制器参数,在电液伺服系统的动态响应和精确的轨迹控制方面有良好效果。     

基于遗传算法的瓦楞纸生产原纸张力控制研究

针对瓦楞纸板生产过程中由于原纸张力控制系统具有时变性、负载扰动等难以实现参数整定的问题,提出了基于遗传算法优化的模糊PID控制方法,将遗传算法和模糊PID控制方法结合,用遗传算法来优化模糊控制规则和隶属度函数。实验结果表明:将该方法应用到原纸张力控制系统中,能使系统响应速度加快,抗干扰能力增强,具有良好的稳态精度和动态响应性能。     

基于GA优化的电渣重熔炉模糊PID控制研究

针对电渣重熔炉电极进给控制系统中存在的非线性、抗干扰性能差等难点问题,提出了一种基于遗传算法优化的模糊自整定PID控制方法。首先通过分析电极进给控制系统的组成及运行机理,建立了控制系统的仿真平台,然后采用模糊控制器与传统PID控制器相结合的策略,设计出一种具有自调整功能的模糊自整定PID控制器,最后应用遗传算法对模糊自整定PID控制器的隶属度函数进行动态优化,克服了隶属度函数选取的主观性和盲目性,进一步提高控制系统的自适应能力。仿真结果表明,优化后的模糊自整定PID控制器具有很好的快速性和较强的鲁棒性,满足了系统高精度的控制要求。     

基于改进遗传算法的PID参数优化在闪蒸罐压力控制中的应用

由于在加氢裂化过程中闪蒸罐压力控制存在非线性、大滞后等问题,运用常规比例-积分-微分(Proportion-IntegralDerivative,PID)控制效果较差,虽然传统遗传算法可以优化PID参数,提高控制精度,但是收敛速度慢,整定时间长,限制了其在闪蒸罐压力控制中的应用。针对以上问题,提出了一种通过改进遗传算法优化PID参数的新型方法,该方法以传统遗传算法为基础,通过对适应度值的自适应缩放、交叉率和变异率分别按Sigmoid函数和高斯分布函数自适应调整等策略来提高遗传算法的全局搜索能力和收敛速度,从而实现对PID控制参数的优化。仿真结果表明,用改进遗传算法优化后的闪蒸罐压力PID控制具有更好的自适应性和鲁棒性,使系统调节时间减少到86 s,超调量减少到0. 141 8%,有效地改善了系统的动、静态特性。     

PID参数整定的一种混合优化算法

PID控制器是工业界应用最广泛的控制策略,参数整定是PID控制器设计的核心内容.提出一种基于遗传算法和数值优化算法的混合优化方法,采用由粗到精的搜索过程,先利用遗传算法进行全局粗略搜索,再利用数值优化算法得到精确的参数.仿真试验结果证明提出的混合优化算法是进行PID参数整定的一种有效方法.     

自适应遗传算法在数控伺服系统控制参数优化中的应用

PID参数整定是一个多参数组合优化的问题,针对目前常用的工程整定法无法在全局范围内对PID参数进行组合优化,只能从系统的单项性能指标出发进行整定,而标准的遗传算法又容易出现过早收敛等问题,为此,提出了基于改进的自适应遗传算法的PID参数整定方法。这种方法能够随适应度值自动改变交叉概率和变异概率,这种方法既能够确保算法的收敛,也能够很好的保证种群的多样性。将该方法应用于数控伺服系统,控制效果良好,最后将Ziegler-Nichols算法与自适应遗传算法整定的PID控制系统的动态响应性能作了对比分析,仿真试验结果证明了基于自适应遗传算法的PID参数整定方法的优越性。     

基于自适应遗传算法的异步电机矢量控制参数优化与仿真

自动控制领域中PID参数的整定是一个极其重要的问题。为解决工程人员凭经验对异步电机控制器参数整定难寻到最优解的问题,将速度误差积分型作为目标函数,采用惩罚措施,利用自适应遗传算法对异步电机速度控制器的参数进行优化、仿真,并与利用常规PID参数整定获得的速度曲线相对比,实验结果表明,用自适应遗传算法优化的参数,可以提高系统的控制精度、动态性能。     

基于模糊神经网络和遗传算法的智能控制器

PID控制算法简单、鲁棒性强,但其参数整定过程繁琐,整定时需要控制对象的精确数学模型,而且整定往往是针对某一种具体工况进行的,缺乏自学习和自适应能力.模糊神经网络则兼备了模糊逻辑和神经网络的优点,具有函数逼近功能,具有较强的自适应、自学习能力、容错能力和泛化能力.借助于遗传算法对全局性参数进行优化设计,借助于BP算法对局部性参数进行优化,将模糊神经网络和遗传算法引入PID控制参数的整定过程,构造出一种基于模糊神经网络和遗传算法的智能PID控制器.     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.