微粒群算法理論研究及其在PID參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程大都具有非線性、時(shí)變、滯后等顯著特征，進(jìn)而給工業(yè)實(shí)時(shí)控制問題提出了新的挑戰(zhàn)。PID控制以其結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)容易、控制效果好、參數(shù)物理意義明確等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。PID控制的性能與其三個(gè)參數(shù)直接相關(guān)，目前已有很多的PID控制器參數(shù)整定方法，但它們或多或少存在一些缺陷，近年來微粒群算法己成功應(yīng)用到PID控制器參數(shù)優(yōu)化中，該算法收斂速度快、參數(shù)少、程序?qū)崿F(xiàn)容易，并能動(dòng)態(tài)的自整定參數(shù)，獲得了很好的優(yōu)化效果。
　　

2、 微粒群算法的研究工作起源于20世紀(jì)90年代，它以其原理簡單、參數(shù)少、收斂速度快等優(yōu)點(diǎn)，自提出以來便獲得很大發(fā)展。在應(yīng)用微粒群算法解決優(yōu)化問題時(shí)，一個(gè)首要的問題就是算法的參數(shù)設(shè)置，從這個(gè)問題開始本文著重研究了微粒群算法的改進(jìn)、算法的收斂性、算法的參數(shù)選擇、算法的可視化實(shí)現(xiàn)以及算法在控制領(lǐng)域的經(jīng)典應(yīng)用等一系列問題，其主要內(nèi)容如下：
　　 1、首先介紹了微粒群算法產(chǎn)生的背景，分析了算法的原理、實(shí)現(xiàn)流程、常見的三種形式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及算

3、法的應(yīng)用與發(fā)展等。
　　 2、總結(jié)了前人提出的一些重要改進(jìn)算法，并在此基礎(chǔ)上提出了兩種全新的改進(jìn)方案，從理論推導(dǎo)仿真分析兩方面論證了改進(jìn)方案的可行性和有效性。
　　 3、提出了微粒群算法可視化平臺(tái)開發(fā)的一些方案和設(shè)想，同時(shí)也提出了該算法的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)問題并就本文研究內(nèi)容設(shè)計(jì)出了一個(gè)簡單的微粒群算法仿真界面。
　　 4、從理論和仿真兩個(gè)角度對微粒群算法的參數(shù)選擇和收斂性進(jìn)行了分析，并推導(dǎo)出了一個(gè)較具普遍性的