基于模拟退火算法的PID参数优化研究

为获得最优的PID控制器参数及探寻更好的PID整定方法,针对模拟退火算法(SAA)全局寻优能力、收敛性、鲁棒性强的特点,提出了一种基于SAA的PID参数优化方法。针对工业过程中的无时滞过程、小时滞过程、大时滞过程、高阶过程模型,分别将综合性能指标ITAE、ITSE、IAE、ISE作为目标函数,借助MATLAB的.m程序和Simulink进行PID参数优化研究,充分验证了基于模拟退火算法的PID参数优化方法的可行性和有效性;并将优化结果与Z-N法、C-C法、ISTE最优设定法三者的整定结果进行对比分析,结果也表明基于模拟退火算法的PID参数优化相对于传统常规方法具有显著的优越性。     

基于改进SAA的串联打浆过程优化控制策略

目的为了获得打浆过程最优的过程控制变量,以保证打浆品质优、产量高、成本低的经济性生产。方法选择流量、浓度、盘磨电流为决策变量,分别以打浆度和湿质量的稳定性、单位时间磨浆绝干量和单位磨浆量的成本作为指标建立多目标优化模型,提出一种改进的动态自适应模拟退火算法(DASAA),并基于Matlab优化仿真求解。结果案例仿真结果表明,优化前后实际效果显著,理论上不仅打浆品质更优,而且产量提高约0.73 t/h,成本下降约4.25元/t。结论基于改进优化算法的串联打浆过程优化控制策略,相对于传统的决策变量经验性设定控制能更好地满足生产要求,且在一定程度上能实现高品质、高产量、低成本的折中优化。     

基于模拟退火粒子群混合算法的纸浆浓度控制系统

目的为了得到最优的控制器参数,以满足纸浆浓度实际控制要求,更好地克服控制难点。方法提出一种模拟退火粒子群混合算法,并应用于纸浆浓度控制系统,对其PID控制器参数进行整定优化,基于MATLAB的.m程序和Simulink进行仿真,并与其他整定方法进行比较。结果该优化方法能够得到较为理想的控制效果,系统过度平稳、响应快、超调小、调整时间短、鲁棒性好,其输出响应曲线上升时间为9 s,超调量为3.07%,调整时间为22.8 s。结论基于此混合算法的优化控制,不仅兼顾2种算法各自的优点,且相对于二者各自的优化控制及传统整定方法具有显著优越性,可以更好地满足现场控制要求。     

基于S7-200高精度定量阀控制器的改进研究

分析定量阀结构和控制原理,将传统的恒频脉冲控制算法与梯形曲线算法、S形曲线算法进行了对比,选择用拟合S形曲线的算法控制定量阀。同时,为了有充足加减速过程,使用细分驱动技术,在不增加控制器硬件成本前提下,通过拟合7段S形曲线,最终实现了高精度定量阀的精密定位控制。