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基于粒子群算法的控制系统PID参数优化设计VIP免费

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辽宁科技大学毕业设计(论文)第I页基于粒子群算法的控制系统PID参数优化设计摘要本文主要研究基于粒子群算法控制系统PID参数优化设计方法以及对PID控制的改进。PID参数的寻优方法有很多种,各种方法的都有各自的特点,应按实际的系统特点选择适当的方法。本文采用粒子群算法进行参数优化,主要做了如下工作:其一,选择控制系统的目标函数,本控制系统选用时间乘以误差的绝对值,通过对控制系统的逐步仿真,对结果进行分析。由于选取的这个目标函数的解析式不能直接写出,故采用逐步仿真来实现;其二,本文先采用工程上的整定方法(临界比例度法)粗略的确定其初始的三个参数Kp,Ki,Kd,再利用粒子群算法进行寻优,得到更好的PID参数;其三,采用SIMULINK的仿真工具对PID参数优化系统进行仿真,得出系统的响应曲线。从中发现它的性能指标,都比原来有了很大的改进。因此,采用粒子群算法的优越性是显而易见的。关键词目标函数;PID参数;粒子群算法;优化设计;SIMULINK辽宁科技大学毕业设计(论文)第II页OptimaldesignofPIDparameterofthecontrolsystembasedonParticleSwarmOptimizationAbstractThemainpurposeofthispaperistostudytheoptimaldesignofPIDparameterofthecontrolsystembasedonParticleSwarmOptimizationandfindawaytoimprovethePIDcontrol.TherearealotofmethodsofoptimizationfortheparametersofPID,andeachofthemhasitsowncharacteristics.Thepropermethodsneedtobeselectedaccordingtotheactualcharacteristicsofthesystem.InthispaperweadopttheParticleSwarmOptimizationtotunetheparameters.Tofinishit,thefollowingtasksshouldbedone.First,selectthetargetfunctionofthecontrolsystem.Thetargetfunctionofthecontrolsystemshouldbechosenastheabsolutevalueoftheerrormultipliedbytime.Thenwesimulatethecontrolsystemgradually,andanalyzetheresultsoftheprocess.Becausethesolutionofthetargetfunctioncannotbeworkedoutdirectly,thisdesignadoptssimulationgradually.Second,thispaperadoptstheengineeringmethod(thecriticalratiomethod)todetermineitsinitialparametersKp,Ki,Kd,thenusestheParticleSwarmOptimizationtogetaseriesbetterPIDparameters.Third,thispaperusesthetoolofSIMULINKtooptimizetheparametersofPIDandgetstheresponsecurveofthesystem.Bycontrastwiththetworesponsecurves,itisclearlythattheperformancehasimprovedalotthantheformerone.Therefore,itisobviouslytofindtheadvantagesinusingtheParticleSwarmOptimization.Keyword:targetfunction;PIDparameters;ParticleSwarmOptimization;optimaldesign;SIMULINK辽宁科技大学毕业设计(论文)第III页目录摘要......................................................................................................错误!未定义书签。Abstract...................................................................................................错误!未定义书签。第1章绪论........................................................................................错误!未定义书签。1.1研究背景和课题意义.....................................................................错误!未定义书签。1.2基本的PID参数优化方法............................................................................................11.3常用的整定方法............................................................................................................21.4本文的主要工作............................................................................................................4第2章粒子群算法的介绍................................................................错误!未定义书签。2.1粒子群算法思想的起源................................................52.2算法原理....................................................................

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