基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的PID參數(shù)整定研究.pdf

1、工業(yè)過(guò)程控制中，PID調(diào)節(jié)是最常用的控制方式。PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易且魯棒性強(qiáng)，應(yīng)用十分廣泛。PID控制器的核心是PID參數(shù)整定。但隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，控制過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的PID參數(shù)整定方法已經(jīng)不能完全適應(yīng)。PID參數(shù)整定已成為科研工作者的一個(gè)重要研究課題，研究一種新型、高效的參數(shù)整定十分必要。
　　粒子群優(yōu)化算法（PSO）是由美國(guó)社會(huì)心理學(xué)家James Kennedy和電氣工程師Russell Eberhart于1

2、995年提出的，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，涉及參數(shù)少，容易實(shí)現(xiàn)，一經(jīng)提出引起了科學(xué)界的很大關(guān)注。
　　本文運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，主要做了以下幾方面工作：第一，闡述了PID參數(shù)整定的發(fā)展，分析PID三個(gè)參數(shù)的控制作用；第二，介紹粒子群優(yōu)化算法的起源，算法的流程以及各參數(shù)對(duì)算法的影響，全面深入的了解粒子群優(yōu)法算法的內(nèi)涵；第三，分析了學(xué)習(xí)因子在粒子群優(yōu)化算法中的作用和影響，為探討學(xué)習(xí)因子的取值范圍設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)

3、粒子群優(yōu)化算法的學(xué)習(xí)因子的取值進(jìn)行了改進(jìn)，取得了較為明顯的改進(jìn)效果；第四，研究了粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化整定PID參數(shù)的原理，并利用Matlab軟件對(duì)改進(jìn)型粒子群優(yōu)化算法整定PID參數(shù)進(jìn)行了仿真；第五，研究了雙容水箱的數(shù)學(xué)模型，并采用Matlab/Simulink建立了雙容水箱的仿真模型，并運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法對(duì)水箱系統(tǒng)控制系統(tǒng)進(jìn)行PID參數(shù)，取得了較好的效果。
　　本文研究了改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法在PID參數(shù)整定的運(yùn)用。通過(guò)大量的仿真試驗(yàn)證