改進(jìn)蟻群算法在船舶鍋爐蒸汽壓力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、船舶鍋爐蒸汽壓力控制系統(tǒng)是船舶蒸汽動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。一個(gè)性能良好的船舶鍋爐蒸汽壓力控制系統(tǒng)能使鍋爐的蒸汽壓力控制在允許范圍內(nèi),為船舶航行提供充足穩(wěn)定的動(dòng)力,節(jié)省燃料。但是,在船舶鍋爐蒸汽壓力控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)PID控制器控制效果的好壞完全取決于其參數(shù)的整定,傳統(tǒng)整定方法或依賴于對(duì)象模型,或易于陷入局部極小,因此存在一定的應(yīng)用局限性。蟻群算法作為一種智能優(yōu)化算法,不需要被控對(duì)象的先驗(yàn)知識(shí),對(duì)初值要求不高,能夠很好的解決復(fù)雜性問(wèn)題,

2、已經(jīng)應(yīng)用到許多實(shí)際的優(yōu)化問(wèn)題中。然而,目前,蟻群算法中還存在易出現(xiàn)停滯現(xiàn)象、搜索時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)尋優(yōu)解空間搜索不夠等缺點(diǎn)。
　　 針對(duì)蟻群算法進(jìn)化速度慢、容易出現(xiàn)停滯現(xiàn)象、容易陷入局部最優(yōu)等缺點(diǎn),本文提出了一種基于自適應(yīng)信息素?fù)]發(fā)因子、決策變量高斯變異和決策變量邊界自調(diào)整三種改進(jìn)策略的混合改進(jìn)蟻群算法。將其應(yīng)用于函數(shù)優(yōu)化中,仿真結(jié)果表明混合改進(jìn)蟻群算法相較于基本蟻群算法提高了尋優(yōu)精度,加快了尋優(yōu)速度,提高了收斂率。在上述混合改進(jìn)蟻群算

3、法的基礎(chǔ)上,引入混沌理論,提出了一種混沌改進(jìn)蟻群算法。將其應(yīng)用于函數(shù)優(yōu)化中,仿真結(jié)果表明改進(jìn)的蟻群算法能很好的克服蟻群算法對(duì)尋優(yōu)解空間遍歷性不足的缺點(diǎn),相較于上述混合蟻群算法具有更高的尋優(yōu)精度,更高的收斂率,尋優(yōu)性能大大改進(jìn)。
　　 本文在對(duì)船舶鍋爐蒸汽壓力控制系統(tǒng)作了概述,介紹了鍋爐燃燒系統(tǒng)的主要任務(wù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)機(jī)理建模的方法,并考慮在負(fù)荷變化的情況下建立了船舶鍋爐蒸汽壓力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,將上述混合改進(jìn)蟻群算法和混沌改進(jìn)