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《基于粒子群優(yōu)化算法的自抗擾控制器設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第20卷第2期系統(tǒng)仿真學(xué)報@Vb1．20NO22008年1月JournalofSystemSimulationJan一2008基于粒子群優(yōu)化算法的自抗擾控制器設(shè)計史永麗，侯朝楨，蘇海濱(北京理工大學(xué)自動控制系，北京100081)摘要：針對自抗擾控制器參數(shù)難以整定的問題，提出了基于粒子群優(yōu)化算法的自抗擾控制器優(yōu)化設(shè)計方法。該設(shè)計方法的實質(zhì)就是選擇合適的適應(yīng)度函數(shù)，利用粒子群優(yōu)化方法對自抗擾控制器的可調(diào)參數(shù)進行優(yōu)化。設(shè)計方法運算簡單，易于實現(xiàn)。對某炮控伺服系統(tǒng)的仿真研究表明，這種方法是可行的。關(guān)鍵詞：自抗擾控制；粒子群優(yōu)化；伺服系統(tǒng)；參數(shù)優(yōu)化中圖分類號：TP273；TP18文獻
2、標識碼：A文章編號：1004．731X(2008)02—433．04Auto--disturbance-rejectionControllerDesignBasedonParticleSwarmOptimizationAlgorithmSHIYong—li，HOUChao—zhen，SUHai—bing(DepartmentofAutomaticControl，BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081，China)Abstract：Anove1designmethodfortheauto—disturbance—rejection
3、controllers(ADRC)wasproposedtodealwiththedifficultyintheparameterregulationoftheADRC．Pparticleswarmoptimization(PSO)algorithmswereemployedinthismethodandtheoptimaZADRCparameterscouldbefoundedautomaticallytomaketheselectedfitnessfunctionminimized．Thisproposedapproachhassuperiorfeatures，incl
4、udinggoodcomputationalefficiencyandeasyimplementation．SimulationresultsofacertaingunservosystemindicatethattheoptimaldesignmethodiSfeasible．Keywords：auto—disturbance—rejectioncontrol；particleswarlnoptimization；servosystems；parameteroptimization但是，由于ADRC需要整定的參數(shù)較多，整定的過程引言和效果在很大程度上依賴于人的經(jīng)驗，且整定
5、的過程耗時而為提高伺服系統(tǒng)的性能，在系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和配置已經(jīng)確繁瑣，因此，參數(shù)整定問題已成為目前ADRC研究的焦點定的情況下，必須依靠高性能的控制器，尤其是在快速性、之一。對此問題的研究，文獻【3—4】將時間尺度技術(shù)應(yīng)用到自準確性等要求比較高的場合，先進的控制策略就更為重要抗擾控制器的參數(shù)整定中，已取得了一定的成果。文獻【5】[1-2]。實際應(yīng)用中，有些控制算法由于太復(fù)雜而不實用；有從頻域角度，分析并推導(dǎo)出線性自抗擾控制器的參數(shù)確定方些控制算法雖然簡單，但性能又不是很理想。因此，為獲得法。文獻【4】應(yīng)用單純形優(yōu)化法來整定ADRC的參數(shù)。文獻理想的伺服控制性能，研究一種工程實用
6、的有效控制方法是f6-7]~分別采用加入懲罰策略的浮點遺傳優(yōu)化算法和自適亟待解決的問題。應(yīng)遺傳算法，對控制器參數(shù)進行優(yōu)化。傳統(tǒng)PID控制器由于結(jié)構(gòu)簡單，在工業(yè)控制中得到了廣在優(yōu)化理論的發(fā)展方面，粒子群優(yōu)化算法(Particle泛應(yīng)用，但當(dāng)系統(tǒng)對象的參數(shù)變化范圍較大或非線性因素顯SwarmOptimization，PSO)作為一種新的并行優(yōu)化算法，目前著時，控制性能大大降低。針對PID控制中存在的問題，韓已廣泛應(yīng)用于科學(xué)和工程領(lǐng)域。算法思想模擬鳥群飛行覓食京清研究員提出了新型非線性控制器——自抗擾控制器的行為，通過鳥群之間的集體協(xié)作使群體達到最優(yōu)。與遺傳(Auto—Distu
7、rbance—RejectionController，ADRC)，近年來已受算法(GeneticAlgorithm，GA)相比，兩者都是基于群體的迭代到越來越廣泛的關(guān)注。ADRC不依賴于系統(tǒng)模型，響應(yīng)快，搜索，但PSO的收斂速度更快，待調(diào)整參數(shù)少，且運算簡算法簡單，參數(shù)適應(yīng)性廣，具有強適應(yīng)性、魯棒性和可操作單，易于實現(xiàn)，沒有遺傳算法的編解碼和雜交、變異等運算性，已在異步電機的速度控制f】]、大電射望遠鏡Stewart平]。文獻【9]在尋找最優(yōu)解效率上對兩者進行了仿真研究和比臺的高精度跟蹤控制等不同裝置的實物實驗中取
