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。     

一种采用改进CPSO算法的PID参数整定方法

为提高控制系统的性能,提出了一种采用改进混沌粒子群(CPSO)算法的PID参数整定方法。该算法将混沌搜索应用到粒子群算法的粒子位置和速度初始化、惯性权重优化、随机常数以及局部最优解邻域点的产生的全过程,使其不仅具有全局寻优能力,而且具有持续与精细的局部搜索能力。3种典型控制系统的PID参数整定实验结果验证了所提方法的有效性,其性能明显优于常规方法。     

一种基于改进粒子群算法的PID参数整定方法

粒子群算法是一种基于仿生学的全局优化算法,具有方法简单,易于实现,寻优效果好等优点,是工业PID控制参数整定的常用方法。本文针对标准粒子群算法的PID整定方法易于陷入局部最优,引入遗传算法中杂交的思想,通过引入杂交算子改善早熟问题,同时针对粒子群算法样本集随机产生,无法保证样本集多样性的缺点,特引入混沌理念,对样本集采用混沌序列法生成,提高样本的多样性,随机性。仿真结果表明,所采用改进算法在PID参数整定中,超调小,收敛快,较好的弥补了标准粒子群算法的弊端。     

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。     

基于改进粒子群算法的PID控制器参数整定

粒子群算法是一种新的基于群体智能的全局优化算法,算法简单并且容易实现,已经被广泛应用在各个领域.本文为改善传统PID控制器的参数整定问题,提出了一种改进的粒子群算法.并用它来优化PID控制器的三个参数,得到的控制器结构简单,易于实现,仿真结果证明这种控制器具有良好的性能.     

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Matlab的PID参数整定仿真及分析

PID控制器结构和算法简单,应用广泛,但参数整定方法复杂,通常用凑试法来确定。文中探讨利用MATLAB实现PID参数整定及仿真的方法,并分析、比较比例控制、比例积分控制和比例微分控制,探讨了KP、TI、TD3个参数对PID控制规律的影响。     

基于改进粒子群算法的旋转倒立摆PID参数整定

针对旋转倒立摆PID参数整定耗时费力且精度低的问题,对旋转倒立摆实验系统PID参数整定展开了研究.利用MAT-LAB进行仿真,分别采用试凑法、粒子群算法和改进粒子群算法求取了旋转倒立摆的PID参数.实验结果表明,相比于试凑法,通过粒子群算法得到的PID参数可使系统性能更优;改进后的粒子群算法寻优过程产生的超调量和达到收敛所需时间更小,得到的PID参数可进一步提高旋转倒立摆实验系统的性能.基于改进粒子群算法整定旋转倒立摆PID参数的方法在其他控制系统中也有参考价值.     

新型的PID控制器参数整定方法

粒子群优化算法在进化中随种群多样性降低易出现早熟收敛等问题。针对这一问题,结合全局-局部最优模型,提出了一种改进的粒子群优化算法,称为全局-局部参数最优的粒子群优化算法。算法利用全局-局部最优惯性权重及全局-局部最优加速度常数,算法的速度更新方程被简化,性能得到改善。利用一组bench mark问题对该算法进行测试,仿真结果表明了算法的有效性和高效性。将该算法应用到对传统PID控制器的参数优化当中,仿真结果表明方法可以获得满意的控制效果,各项控制性能指标优于传统方法整定得到的PID控制器。     

基于改进细菌菌落优化算法的PID参数整定

针对经典智能优化算法在PID参数整定时存在早熟收敛及陷入无效循环的问题,提出一种改进细菌菌落优化算法。在个体位置更新时引入收缩因子和有指导的随机搜索策略,以平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力,在全局最优位置附近进行动态随机搜索,以提高算法的局部收敛精度。选取ITAE指标作为优化目标构建目标函数和约束条件。以时滞非线性湿度PID控制器为例,仿真结果表明,该算法在提高收敛精度的同时具有自我结束的能力,能够有效抑制超调量。     

基于改进粒子群算法的PID参数优化方法研究

针对标准粒子群算法的一些缺点进行了改进，提出了MWPSO优化算法，即Multi-Weight PSO。将MWPSO优化算法用几个标准测试函数进行测试，结果表明该算法优化结果的指标参数比标准PSO算法有所提高。在此基础上，用MWPSO优化算法对PID控制中的参数进行优化并将结果与遗传算法的结果进行比较，优化结果在保证PID控制稳定性基础上提高了PID控制的精度，且编码简单、易于实现。具有较好的应用前景。     

基于人工鱼群算法的鲁棒PID控制器参数整定方法研究

本文首先分析了采用极小--极大原理设计鲁棒PID控制器的方法,指出这是一类复杂非线性且非单鞍点的优化命题,常规优化算法通常不能有效的求解.随后提出了采用人工鱼群算法进行参数整定的方法.最后对典型问题进行了仿真研究.结果表明,人工鱼群算法具备分布并行的寻优能力,对初值不敏感,能够快速对鲁棒PID的参数进行整定,整定后的PID控制器具有良好的控制效果.     

基于粒子群优化的分数阶PID滑模控制参数整定

为了提高系统的控制性能,解决单一控制方法不足,将分数阶PID算法与滑模变结构算法相结合,同时为了规避分数阶PID的滑模变结构算法手动调节参数的复杂性以及不确定性,采用粒子群算法对其参数进行优化,完善分数阶PID的滑模变结构控制器,提高其控制精度.并将新型算法应用于单相全桥逆变器,通过Matlab仿真并与分数阶PID滑模变结构控制函数(PID-SMC)及滑模变结构控制(SMC)方法相比较,研究结果表明,粒子群算法整定参数收敛速度快,较短时间内可以找出最优解,整定后的算法静态误差小,上升速度快,抑制系统抖振能力强,具有较强的鲁棒性.     

基于MATLAB/Simulink的PID参数整定

针对PID参数整定过程的复杂性,基于MATLAB/Simulink仿真环境,模拟临界比例度法PID参数整定的方法和步骤,给出了一种简单有效的PID参数整定方法。与通常的整定方法比较,其优点是非常直观、可以随意修改仿真参数,节省了大量的计算和编程工作量。通过仿真实例验证了该方法的有效性。     

基于RBF网络自整定PID控制的改进算法

针对工业过程控制中存在的非线性,时变性以及各种不确定性,在已有的RBF网络整定PID控制的基础上,提出了一种改进的整定控制算法。先用RBF神经网络在线辨识被控对象离散模型,得到对象关于控制器输出的Jacobian信息,然后用Levenberg-Marquardt算法代替传统的梯度法对PID参数进行整定,得到改进的整定控制算法。通过对锅炉汽包水位控制系统的仿真研究,验证了算法的有效性和优越性。该控制算法提高了控制系统的快速性、鲁棒性,有一定的实用推广价值。     

基于最优Oustaloup的分数阶PID参数整定

目前工程控制中大部分系统采用传统PID控制,由于分数阶PID继承了传统PID的优点,并且具有更好的控制品质及更强的鲁棒性,因此针对分数阶微积分的高精度数字实现及分数阶PID控制器在工程复杂系统中的实际应用,提出一种新的分数阶微积分高精度数字实现算法-最优Oustaloup数字实现,并建立控制系统的仿真模型,利用框图式模型结合最优ITAE性能指标来整定分数阶PID的参数。通过实例仿真验证,该方法能进一步优化控制器参数,提高控制精度及获得更好的控制效果,便于非线性系统及复杂系统的分数阶PID参数整定。     

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。     

端边云协同的PID整定智能系统

本文在分析智能制造对PID整定的新需求及PID整定面临的挑战难题的基础上, 将自动化的建模、控制与优化和人工智能的深度学习与强化学习深度融合与协同, 提出了自适应与自主的PID整定的智能优化方法, 包括端边云协同的PID控制过程数字孪生模型和强化学习与数字孪生模型相结合的PID整定算法. 将工业互联网的端边云协同技术与PLC控制系统相结合, 研制了PID整定智能系统, 并在重大耗能设备 — 电熔镁炉成功应用. 该系统安全、可靠与优化运行, 取得显著的节能减排效果. 最后, 提出了控制系统智能化研究方向需要进一步深入研究的内容.     

基于模糊控制的PID参数整定

PID控制算法中,参数整定是十分重要的,其好坏直接影响控制性能。有些系统中传统方法整定的参数不能兼顾所有控制指标。介绍了用模糊控制进行PID参数整定的方法。