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《基于遺傳算法的pid參數(shù)優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、(2012屆)畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目:基于遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化 學(xué) 院:機(jī)電工程學(xué)院 ?! I(yè):測(cè)控技術(shù)與儀器 班 級(jí):測(cè)控082班 學(xué) 號(hào):200833595224 姓 名:黃彬彬 指導(dǎo)教師:高慧敏 教 務(wù) 處 制 年 月 日33誠信聲明我聲明,所呈交的論文是本人在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得______或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。我承諾,論
2、文中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。論文作者簽名:簽名日期:年月日33授權(quán)聲明學(xué)校有權(quán)保留送論文交的原件,允許論文被查閱和借閱,學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文,學(xué)校必須嚴(yán)格按照授權(quán)對(duì)論文進(jìn)行處理,不得超越授權(quán)對(duì)論文進(jìn)行任意處置。論文作者簽名:簽名日期:年月日33基于遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化摘要PID控制器的特點(diǎn)是可靠性能高、算法簡(jiǎn)單和魯棒性能好,但是實(shí)際工業(yè)的生產(chǎn)過程大多是非線性和時(shí)變不確定性的,難以建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型,所以常規(guī)的PID控制器是不可能達(dá)到理想的控制效果。近幾年來,模擬生物的進(jìn)化過程的遺傳算法被作為了求
3、解優(yōu)化問題一種有效手段,漸漸的被引入到控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中了。GA是采用純數(shù)值計(jì)算的方法以及隨機(jī)進(jìn)的化策略,它能夠有效的處理一些相當(dāng)困難的問題,使處理過程更具適應(yīng)性,靈活性,全局性和魯棒性。它不僅能夠提高一些控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的品質(zhì),而且能夠降低許多設(shè)計(jì)難度。本文對(duì)一個(gè)二階系統(tǒng)進(jìn)行Simulink仿真,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法設(shè)置一個(gè)PID參數(shù),使得系統(tǒng)階躍響應(yīng)能夠獲得很好的狀態(tài)。然后,用遺傳算法對(duì)該系統(tǒng)的PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,兩者進(jìn)行對(duì)比,可以看出遺傳算法改善了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,同時(shí)也表明與傳統(tǒng)的尋優(yōu)方法相比遺傳算法是一種簡(jiǎn)單高效的尋優(yōu)算法。關(guān)鍵詞:PID控制器,
4、遺傳算法,參數(shù)優(yōu)化33PIDparameteroptimizationdesignbasedongeneticalgorithmAbstractPIDcontrollerischaracterizedbyhighreliability,thesimplealgorithmandrobustperformance,buttheactualindustrialproductionprocessismostlynon-linearandtime-varyinguncertainty,itisdifficulttoestablishaccuratemath
5、ematicalmodel,sotheconventionalPIDisimpossibletoachievetheidealcontroleffect.Inrecentyears,Geneticalgorithmissimulationofbiologicalevolutionprocessthatasaneffectivemeansofsolvingoptimizationproblems,beingintroducedintothecontrolsystemdesign.GAisapurenumericalcalculationmethoda
6、ndrandomizedintothestrategy,itsabilitytodealeffectivelywithsomeverydifficultquestions,tomaketheprocessmoreadaptability,flexibility,global,androbustness.Itcannotonlyimprovethequalityofsomeofthecontrolsystemdesign,andtoreducethedifficultyofdesign.Simulinksimulationofasecondorder
7、system,accordingtothemethodofexperiencetosetupaPIDparametersmakesthesystemstepresponsecanprovidegoodstate.Then,thePIDcontrollerparametersofthesystemusegeneticalgorithmtooptimize,boththecontrastcanbeseenthatthegeneticalgorithmtoimprovethedynamicperformanceofthecontrolsystemalso
8、showsthatcomparedwiththetraditionaloptimizationmethodandgenet