神经网络在PID控制器参数优化中的研究

研究PID控制器参数优化问题.工业过程控制要求稳定性,跟踪特性均应实时快速.由于PID控制效果取决于比例、积分和微分3个参数取值,传统PID参数采用试凑方式进行优化,往往费时且难以满足实时控制效果,导致控制精度不高.为了提高PID控制精度,改善系统性能,提出一种神经网络的PID参数优化方法.方法将PID控制器输入作为神经网络输入,最优PID控制性能作为神经网络的输出,通过神经网络的联想记忆能力和自学习适应能力,在控制过程中动态调整PID参数(比例、积分、微分),从而实现PID控制器参数实时优化,获得最佳PID控制效果.仿真结果表明,应用神经网络的PID参数优化方法提高了PID控制精度和系统响应速度,具有较强的自适应性和鲁棒性.     

压水堆核电站稳压器压力控制系统仿真研究

研究PID控制器参数优化问题,针对稳压器压力控制系统具有复杂非线性、时变性特点,引起系统的输出品质特性较差,超调量大,调节时间长,上升时间长,控制精度差等。传统PID的控制参数难以精确整定,且依赖于对象的精确数学模型。为了提高PID控制精度,减小超调量、调节时间和上升时间,提出用单神经元的神经网络来优化PID控制器参数的方法。通过单神经元的自学习和自适应能力,获得最优控制性能的PID控制参数。仿真结果表明,单神经元神经网络的PID控制方法与传统的PID控制方法相比,系统响应速度更快,超调量更小,为优化控制系统提供了参考。     

永磁同步电机PID参数优化研究

研究永磁同步电机优化控制问题,永磁同步电机具有强耦合和强非线性特性的特点,应用环境一般较为复杂且常常存在各种干扰使电机系统稳定性差,针对传统PID控制方式很难满足电机系统要求,控制效果差,超调大。为提高控制精度,提出一种改进的PID控制方法。将PID控制器的参数作为粒子群中的粒子,系统控制精度作为粒子的寻优目标,通过粒子搜索找到最优PID控制参数,从而对电机进行精确的控制。仿真结果表明,粒子群算法的PID控制器提高了永磁同步电机系统控制精度,为永磁同步电机优化设计提供了科学依据。     

双闭环直流调速系统优化及仿真研究

研究双闭环直流调速系统优化问题,直流调速系统具有不确定性、时变性和非线性,难建立准确的数学模型,而常规PID控制难以自适应双闭环直流调速系统参数变化,控制精度低,稳定性差.为了提高双闭环直流调速系统控制精度,提出一种改进的RBF神经网络PID的双闭环直流调速系统.RBF神经网络不需要建立精确的数学模型,具有自适应、自学习能力,可以对PID控制器的3个参数进行在线性优化,从而对双闭环直流调速系统进行准确控制.仿真结果表明,改进RBF神经网络控制解决了常规PID控制算法存在的难题,可以获得较高的控制精度,增强了双闭环直流调速系统的抗干扰能力和鲁棒性,为系统的优化设计提供了依据.     

基于免疫遗传算法的PID控制器参数优化研究

PID控制器参数优化一直是自动控制领域研究的热点问题.由于自动控制过程中被控对象具有非线性、时变不确定性等特点,传统的PID控制多采用试凑方式进行优化,往往费时而且难以满足控制的实时要求,导致控制精度不高.为了解决PID控制器参数优化问题,改善系统性能,提出一种基于免疫遗传算法的PID参数优化方法.该方法将PID控制器参数作为抗原,最优参数作为抗体,通过免疫算法的记忆细胞和抗体浓度调节机制,在控制过程中动态调整PID控制参数,从而实现PID控制器参数实时优,最后将该参数优化方法应用于实际的自动控制系统.实验应用研究表明,相对于传统参数优化方法,该方法在处理非线性和时变系统时,减少了超调小,响应速度提高,改善了系统性能,系统稳定性增强,控制精度相应提高,更能适应实际的自动控制系统需要.     

直流电动机调速控制系统的仿真研究

研究直流调速系统控制性能优化问题,直流调速系统是一种具有时变性和非线性的复杂控制系统,无法建立精确数学模型,传统PID控制的控制效果依赖于被控对象的精确数学模型,传统PID无法动态适应直流调速系统,难以获得较高的控制精度.SVM具有非线性控制能力,不需要建立精确的直流调速系统数学模型就可以进行精确逼近,为提高了直流调速系统控制精度,提出一种支持向量机和传统PID相结合的直流调速系统控制方法(SVM-PID).通过支持向量机对传统PID控制器3个参数进行在线整定,使PID控制器能够适应直流调速系统非线性变化,从而实现对适应直流调速系统精确控制,最后采用仿真验证SVM-PID性能.仿真结果表明,SVM-PID较好的克服了传统PID控制器存在的不足,提高了系统的抗干扰能力,减小了系统的超调量,为提高控制系统的性能提供了依据.     

神经网络的强耦合控制系统仿真研究

研究工业控制领域的优化控制问题,工业控制对象具有强耦合特性,传统方法无法对其进行精确解耦,导致系统控制精度比较低.为提高工业控制系统的控制精度,提出一种PID控制和神经网络相融合的控制方法.利用PID优良动态控制特性和BP神经网络非线性控制特性对控制系统进行解耦,在权值调整算法式中加入增大动量项,提高网络学习效率,并采用粒子群算法优化权值初始值,提高控制精度,减少振荡产生.在MATLAB环境下,对非线性控制系统进行仿真研究,仿真结果表明,PID神经网络提高系统的抗干扰能力,提高系统控制精度,能够对系统进行精确解耦,使工业控制系统的性能得到改善.     

基于改进遗传算法寻优的神经网络PID控制及应用

根据神经网络PID控制器初值的选取影响系统控制性能的特点,提出了一种基于改进遗传算法寻优的神经网络PID控制方法.即先利用遗传算法对PID控制器参数离线寻优,将求出的参数值作为控制器的比例、积分、微分系数的初值,再进行神经网络PID控制.对一类液位过程的实时控制结果表明采用本方法的控制系统具有较好的稳定性和鲁棒性.     

刨花板热压控制系统BP神经网络整定PID控制

针对刨花板热压控制系统中热压控制存在的非线性、纯滞后和时变性等现象,根据BP神经网络PID和常规PID控制的控制思想,提出了BP神经网络PID的控制策略,实现了对PID参数的在线自整定,完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.仿真结果表明,与常规PID控制器相比,该控制器明显提高了热压控制系统的动态性能和稳定性...     

水轮发电机组PID参数的优化仿真研究

研究水轮发电机组PID参数优化问题,由于PID参数是一个多参数组合系统,参数间互相关联,呈高度非线线性关系,传统参数优化算法采用经验方法,耗时长,难以找到最优参数,导致PID控制精度不高.为了获取最优PID参数,提高系统控制精度,提出一种粒子群算法的PID参数优化方法.采P1D参数作为粒子群中的一个粒子,PID控制精度作为粒子的目标函数,通过粒子相互作用,不断缩小粒子的搜索空间,通过引入重新启动策略,提高粒子摆脱局部极值能力,最后找到最优PID参数.通过对某水电站的真实数据对参数优化后的PID控制器进行测试实验,结果表明,粒子群优化算法能够很快找到PID最优参数,明显提高了水轮发电机组PID控制精度,系统超调量更小,调节时间更短,为控制系统优化提供了依据.