熱工系統(tǒng)分?jǐn)?shù)階控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器將分?jǐn)?shù)階微積分理論應(yīng)用于控制領(lǐng)域中,將傳統(tǒng)的PID整數(shù)階次擴(kuò)展到了分?jǐn)?shù)階。PIλDμ分?jǐn)?shù)階次λ和μ的引入增加了控制器設(shè)計(jì)的靈活性,提高了控制系統(tǒng)的抗干擾能力以及魯棒性。實(shí)踐證明,在控制理論的應(yīng)用中分?jǐn)?shù)階微積分可以產(chǎn)生比整數(shù)階微積分更好的結(jié)果。在火力發(fā)電中,循環(huán)流化床鍋爐主汽溫控制的好壞具有重要意義,但是由于其具有強(qiáng)耦合、大時(shí)滯、非線性等特點(diǎn),很難達(dá)到滿意的控制效果。本文將分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器引入到循環(huán)流化床鍋爐主

2、汽溫控制中以提高其控制品質(zhì),并采用混沌粒子群優(yōu)化算法以及遺傳算法優(yōu)化控制器參數(shù)。
　　 本文所做的主要工作包括:
　　 (1)講述了分?jǐn)?shù)階微積分的發(fā)展及其在控制領(lǐng)域的應(yīng)用與研究,系統(tǒng)的介紹了分?jǐn)?shù)階微積分的基本理論、性質(zhì)以及分?jǐn)?shù)階微分方程的數(shù)值解法。
　　 (2)從穩(wěn)定性以及頻域角度對(duì)分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析,系統(tǒng)介紹了分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器定義與結(jié)構(gòu),通過(guò)理論分析以及仿真論證了分?jǐn)?shù)階PIλDμ中各個(gè)參數(shù)對(duì)控制效果

3、的影響。
　　 (3)積分階次λ和微分階次μ的引入增加了PIλDμ控制器參數(shù)整定的難度。參數(shù)的取值對(duì)控制效果的好壞起著決定性作用,為此本文提出了采用混沌粒子群優(yōu)化算法和遺傳算法兩種智能優(yōu)化算法分別優(yōu)化分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器參數(shù)。本文詳細(xì)介紹了混沌粒子群優(yōu)化算法和遺傳算法的原理,過(guò)程以及實(shí)現(xiàn)步驟;編寫了基于混沌粒子群優(yōu)化算法與遺傳算法的分?jǐn)?shù)階PIλDμ優(yōu)化程序,其中,針對(duì)分?jǐn)?shù)階微分方程,采用帶記憶長(zhǎng)度的離散分?jǐn)?shù)階數(shù)值計(jì)算方法。