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基于遗传算法寻优的PID控制与仿真

目的:本文中介绍了遗传算法和基于遗传算法寻优的PID控制设计。方法:采用误差绝对值时间积分性能指标作为参数选择的最小目标函数,利用遗传算法的  (本文共4页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

冲压发动机燃油调节系统控制规律优化与仿真研究

针对冲压发动机复杂的非线性特性,本文基于现有的试验数据,应用多维线性插值的方法,建立了冲压发动机数学模型,其具有计算周期短又能准确反映发动机真实性能的优点。通过对某型冲压发动机控制系统组成以及控制系统工作原理的深入研究,分析并建立了控制系统其他各组成部分的数学模型,确定所用的燃油调节器、脉宽调制器、硬件比较器的模型,以及与控制系统直接相关的角位移传感器、温度传感器、压力传感器等数学模型,为系统控制参数寻优及飞行控制仿真做铺垫。介绍了导弹飞行各阶段的燃油调节规律,经分析选定对巡航段的控制算法进行控制参数优化,针对当前控制器巡航段所采用的传统PID算法的控制规律,进行基于遗传算法PID控制参数优化,作为模糊PID控制的初始值,为后续的模糊PID控制实现打下基础,然后根据不同的输入情况以初始参数为出发点对其进行调整,因此,这个PID参数的初始值对整个系统的控制影响作用较大,本文采取用遗传算法进行PID参数的寻优,以取得适合的初值,为后...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于混沌优化理论的复杂热工系统控制研究

火电厂复杂热工对象具有强耦合、非线性、大时滞等特征,属于难于控制的被控对象。国内外学者一直致力于新型控制策略的研究,以期实现更好的控制效果。众所周知,许多控制决策问题都可归结为结构或者参数的优化问题,因此,研究新型的优化技术已成为解决该类控制问题的关键。混沌运动是存在于非线性系统中的一种较为普遍的现象,其遍历性、随机性、规律性等特点可用来进行优化搜索且能避免陷入局部极小,具有全局性的优点。近年来,混沌优化技术已成为国内外关注的前沿课题和学术热点。本论文在对混沌优化理论进行探讨的基础上,对典型的混沌优化算法做了详细的分析,并深入研究了其在一些典型复杂热工系统领域中的应用,从而揭示了混沌理论具有广阔的工程应用前景。本文主要开展了以下研究工作:1.对混沌动力学及混沌优化理论做了系统的阐述,分析并研究了两种典型混沌系统和两种常用的混沌优化算法。通过分析,总结了混沌优化目前普遍存在的问题,这些工作有助于本文后续混沌优化问题的研究。2.针对...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

船舶航向智能PID控制算法研究

本文研究了面向船舶航向控制智能PID控制算法。论文的主要内容为:讨论了本文所用的船舶运动数学模型的建立方法,通过船舶操纵性试验对模型进行仿真验证;将神经网络算法引入PID控制,采用了BP神经网络整定PID的三个参数,在此基础上设计了多模态PID控制器并实现对船舶航向的控制;研究基于遗传算法整定PID控制系统的设计,将GAPID应用于船舶航向控制,通过仿真验证了遗传算法的全局搜索能力,对比常规PID控制器,体现出GAPID的优越性。研究船舶航向控制主要涉及船舶运动数学模型的建立和基于智能控制理论的船舶航向控制器的设计两个部分。本文研究的分离型模型主要包括以下几个部分,船体所受水动力及力矩模型,螺旋桨的推力及扭矩模型,舵的升力及阻力模型,干扰力及力矩模型,船桨舵的相互干涉。作者按照相应的方法建立了船舶运动数学模型,通过仿真实验数据与实船试验数据的比较验证模型的可用性。模糊逻辑、神经网络、遗传算法等智能算法的融合并与PID控制相结合,...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
西安理工大学

基于协同进化算法的水轮机模糊PID调节系统模糊规则的研究

水轮机调速器是电力系统中十分重要的控制设备,目前其控制规律基本还是PID控制。常规PID控制其增益参数不能随工况的变化而改变,不能适应现代电力系统的要求,这就要求人们研究调节参数能随运行工况自动调整的智能PID控制。模糊PID控制被认为是解决水轮机调节系统控制问题最具发展前景的方向之一。目前对于水轮机调节系统模糊PID控制的模糊规则研究存在以下问题:仅停留在固定工况,但是工况变化后,系统参数随之变化,寻优得到的模糊规则很难适应,而对于工况变化时的模糊规则研究很少,缺乏适合于不同工况的一组通用的有效模糊规则:仅优化模糊规则,对于模糊PID算法中的三个比例因子人为进行调整,缺乏科学性:对相邻的模糊规则之间的跳变缺乏处理措施,使寻优得到的模糊规则易出现跳变,不便于寻找模糊规则的变化规律:常规遗传算法是单种群算法,只对一个种群进行遗传操作,在应用中面临计算、搜索时间过长,过早收敛等缺陷。针对以上问题,本文采用协同进化遗传算法对不同工况下...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学(北京)
华北电力大学(北京)

人工免疫系统及其在电站控制中的应用研究

本文设计了几种基于免疫反馈原理的控制器和基于免疫原理的自适应免疫遗传算法,并在电站控制系统进行了大量的应用仿真研究。第一:通过免疫反馈原理的研究,将免疫反馈控制器与模糊控制、PID控制有效的结合,设计模糊自调整免疫增量PID控制,并将其与传统方法整定的PID控制在球磨机负荷控制系统进行仿真对比研究,将模糊免疫PID控制与解决大迟延的Smith控制、内模控制进行仿真对比实验。仿真结果表明,模糊免疫PID控制器具有很好的快速性和抗干扰性。第二:在充分分析不完全微分和串级控制内回路作用基础上,设计了免疫不完全微分PID一免疫P串级控制,并将其应用到电站给水系统中。仿真结果表明,该控制策略下,即使参数在很大范围变化,给水系统仍具有很好的快速性和具有很好的克服给水扰动、蒸汽扰动的能力,大大减小了虚假水位的影响。第三:设计模糊免疫Smith控制器,利用Smith控制解决大迟延问题,利用模糊免疫控制解决快速性和抗干扰性、模型不匹配时系统的稳定...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>