基于遗传算法的PID控制器参数优化研究

研究自动控制器参数优化问题,PID参数优化是自动控制领域研究的重要内容,系统参数选择决定控制的稳定性和快速性,也可保证系统的可靠性.传统的PID参数多采用试验加试凑的方式由人工进行优化,往往费时而且难以满足控制的实时要求.为了解决控制参数优化,改善系统性能,提出一种遗传算法的PID参数优化策略.通过建立遗传算法优化的PID控制器参数模型,在控制过程中将PID参数作为遗传算法中的个体,采用控制误差绝对值时间积分函数作为优化目标,动态调整PID的三个控制参数,进行PID控制参数的在线优化,将优化方案应用于农业温室温度控制系统进行了仿真.仿真表明,引入遗传算法的PID控制系统,提高了动态性能,增强系统稳定性和快速性,保证实现了控制效果.     

PID 控制器参数优化中的仿真研究

研究 PID 控制器参数优化选择问题.传统的 PID 参数优化多采用试验加试凑的方式,费时且难找到最优参数,同时,常规 BP 神经网络 PID 参数优化训练收敛速度较慢,控制效果不理想.为了获得最优 PID 参数,提高系统的控制性能.提出一种遗传算法 BP 神经网络PID 参数优化方法.方法首先采用全局寻优的遗传算法对...     

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...     

PID控制器参数优化算法的仿真研究

研究PID控制器参数优化问题,现代控制对象具有复杂非线性、时变性特点,引起系统的输出品质特性差,超调大稳定性时间长,控制精度差等.传统PID控制是针对线性控制系统提出的,控制精度比较低.为了提高PID控制精度,基于神经网络提出PID控制器参数自适应优化方法.通过将系统控制偏差和PID控制器的3个参数作为神经网络的输入,最优控制性能作为优化目标,通过神经网络自身学习和加权系数调整,获得最优控制性能的PID控制器参数.仿真结果表明,神经网络的PID控制方法提高了系统控制精度,系统响应速度更快,具有很强的自适应性和鲁棒性,为优化控制系统提供了参考.     

基于粒子群算法的PID控制器参数优化研究

PID参数优化一直是自动控制领域研究的重要问题,PID的控制效果取决于比例、积分和微分三个参数取值.传统的PID参数多采用试验加试凑的方式由人工进行优化,难以满足控制的实时要求.为了解决控制参数优化选择问题,改善系统性能,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,最后将优化方案应用于中央空调温度控制系统.仿真应用研究表明,PID参数优化策略具有很强的灵活性、适应性和鲁棒性,进而验证了优化方案的可行性和有效性.     

基于混沌遗传算法的PID参数优化

随着计算机技术的飞跃发展和人工智能技术渗透到自动控制领域,各种先进PID控制器参数整定方法层出不穷,给PID控制器参数整定的研究带来了无限活力和契机;然而很多先进的PID参数整定方法并没有像预期的那样产生完美的控制效果.将遗传算法和混沌优化方法智能集成,利用混沌序列的"遍历性、随机性、规律性"的特点生成初始种群,在遗传操作中加入混沌细搜索,大大提高了局部搜索能力,能有效防止遗传算法陷入局部最优和发生早熟现象,仿真表明,混沌遗传算法优化结果相当理想,效果令人满意,优于常规的遗传算法.     

基于混沌免疫遗传算法整定PID参数

针对传统免疫遗传算法PID参数整定速度慢的缺点,通过引入了混沌增殖思想和隔离小生境技术,结合免疫遗传算法的特点,设计了一种智能的PID参数整定方法。该方法利用混沌增殖对初值的敏感性以及随机性、遍历性、规律性,使免疫遗传算法能够更加有效地跳出局部收敛区域而以更快的速度向全局最优值收敛,进而较好地处理了通常遗传算法中遇到的“早熟”问题。通过隔离小生境技术的引入使得子种群的进化不仅同整个种群的进化密切相关,还有自身进化的独立性,这有利于种群个体多样性的保持。通过实际PID参数整定的例子,结果表明该算法能明显改善免疫遗传算法的收敛性能,搜索效率也得到了显著提高。     

基于微粒群算法的PID控制器优化研究

研究PID控制器性能优化中,由于被控对象具有高阶、非线性等特点,而在工业生产过程中,传统的PID参数整定方法易出现超调和震荡问题,使系统响应特性差。为改善系统性能,提出一种改进粒子群算法的智能优化策略,将PID控制器参数作为粒子群中的粒子,以控制误差时间积分函数作为优化目标,进行PID控制参数的并行优化。利用MATLAB仿真软件进行仿真,并通过与传统整定方法(Z-N法)进行比较。结果表明,粒子群的PID参数整定法可提高控制器性能,并能够实现目标的最优整定,为PID控制器性能优化提供依据。     

基于人群搜索算法的PID控制器参数优化

关于PID控制器在工业控制领域应用优化问题,PID参数优化成为工业自动化研究的热点.PID参数优化对于系统的稳定性、可靠性和快速响应等特性有着重要的意义.为了改善和优化PID控制器性能,提出一种人群搜索算法(SOA),以PID三个参量为搜寻队伍,以误差绝对值和控制输入平方项的时间积分作为优化目标,经过迭代寻优计算得到系统最优控制量.通过对比遗传算法和粒子群算法PID参数优化,仿真结果表明,改进算法提高了系统的控制精度,系统响应速度快,鲁棒性好,为控制系统PID参数整定提供了参考.     

基于矢量矩免疫遗传算法的PID参数整定

对于不确定系统,PID控制器存在着跟踪设定值与抑制扰动之间、鲁棒性与控制性之间的矛盾,对此,提出采用基于矢量矩方法计算抗体浓度,用免疫遗传算法思想对PID参数进行优化,提出了一种基于矢量矩的免疫遗传算法的PID参数优化控制方法。仿真结果表明,这种优化算法加快了收敛速度,有效提高了系统的全局稳定性,增强了PID控制器的鲁棒性。     

自抗扰控制器参数的免疫遗传优化及应用

针对自抗扰控制器参数较多不易整定的问题,提出了基于免疫遗传算法的参数优化设计方法。与标准遗传算法相比,免疫遗传算法引入了免疫记忆库和浓度控制机制,提高了算法的收敛效率和局部收敛性能。并且综合考虑系统动态性能和实际工程中控制代价的限制因素建立了控制系统性能评价的目标函数,按照分离性原则进行自抗扰控制器设计并用免疫遗传算法对其关键参数进行寻优。将该方法应用于过热汽温度控制系统的变工况运行,仿真实验结果表明经过免疫遗传算法优化后的自抗扰控制器适应性较强,适用于模型参数变化范围较大的受控对象。     

基于改进遗传算法的PID参数优化研究

针对基本遗传算法收敛速度慢和寻优能力不足的问题,提出了一种基于实数编码的改进遗传算法.新算法中,初始种群由空间距离控制使其能够均匀分布于解空间;交叉操作采用等分组的方法,时每组内每两个个体均进行交叉,并择优选择,以扩大搜索空间:变异步长随进化代数自适应调整.将改进后的遗传算法运用于PID控制器参数优化中,通过仿真实验表明,新算法整定效果明显优于基本遗传算法,不仅解决了基本遗传算法存在的缺陷,而且提高了收敛速度与寻优精度.     

基于改进遗传算法的PID参数寻优与控制器设计

相比传统的调节方法,遗传算法具有更好的鲁棒性、最优性,能较好的实现参数的自动化调节。对标准遗传算法（SGA）进行了分析、研究,并在SGA的基础上进行了改进。改进的遗传算法从提高全局搜索性能和加快收敛速度出发,提出了改进的选择算子、交叉算子和变异算子,仿真结果表明,改进的遗传算法的全局搜索性能和收敛速度远远优于标准遗传算法。     

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。     

基于遗传算法的PID参数整定及仿真

PID参数整定是一个多参量组合优化问题,文章针对目前常用的工程整定法和理论设计法只能从系统的单项性能指标出发进行整定,而无法对系统性能进行全面控制的缺陷,提出了基于遗传算法的PID参数整定方法.这种方法可以充分利用遗传算法的适应度函数,有效地引入所需的系统性能指标,对系统进行全面的参数设计.而且,文章通过实例对几种参数整定方法的控制效果进行了仿真和比较,证明了基于遗传算法的PID参数整定方法的可行性和良好的控制效果.     

基于遗传算法优化模糊PID控制器的研究

利用遗传算法对模糊PID控制器中的隶属函数和控制规则进行优化,减少经验依赖,实现在线调整,改善控制效果,并利用Mathb编程仿真,验证结果.     

基于免疫的多目标优化遗传算法*

提出一种基于免疫的多目标优化遗传算法.该算法模仿生物免疫系统过程,使用克隆选择算子和高斯变异算子提高了搜索效率和收敛性;创建了一个记忆细胞集来保存每代所产生的Pareto最优解,以便产生Pareto最优解集;提出一种有别于传统聚类算法的邻近排挤算法对记忆细胞集进行不断的更新及删除,保证了Pareto最优解集的分布均匀性.最后将该算法与SPEA算法分别进行了仿真,通过比较两者的收敛性和分布性,得到前者优于后者的结论.     

基于小生境混合遗传算法的PID参数整定

针对遗传算法过早收敛、易陷入局部极值以及进化后期收敛速度慢的不足,将小生境技术、遗传算法、Powell算法相结合,采用自适应的结合策略,提出了一种小生境混合遗传算法(NHGA).对两个经典测试函数的优化结果表明,与小生境遗传算法相比,算法在能够保持解的多样性的同时,能够明显的提高了收敛速度和精度,有效的避免过早收敛.将算法用于PID参数整定,分别针对高阶对象和时滞对象,以及采用不同的性能指标,算法都能迅速得到最优的PID参数.仿真结果表明了该算法的有效性和优越性.