改进的混沌算法在PID参数整定中的应用

PID控制由于鲁棒性好和易于实现等优点，在工业上广泛应用；但是PID参数整定繁琐、难以达到最优状态、控制结果出现较强的振荡和大超调等问题。在传统的混沌算法的基础上，引入微粒群算法的寻优思想，形成了一种新的混沌算法，并应用在PID控制器的参数优化上。仿真证明了该算法能有效地实现PID参数最优整定，控制结果具有稳定、超调小、响应快的优点。该算法寻优速度快，效率高，容易实现，其性能优于常规遗传算法，为解决PID控制器参数全局最优设计提供了一种有效的方法。     

一种基于蚁群算法的最优非线性PID控制器的设计

本文以蚁群算法为基础，提出了一种新的非线性PID控制器及其参数优化设计方法。该控制器是基于PID控制器各增益参数与误差信号之间呈现非线性关系，根据一般控制系统的阶跃响应曲线，在不同响应时间阶段PID3个增益调节参数的理想变化情况，提出根据控制信号与误差、误差变化率之间的调节规律，拟合一组增益参数的非线性函数，并利用蚁群算法搜索出一组最优的非线性PID参数，构造最优非线性PID控制器。计算机仿真结果表明，与基于遗传算法（GA）、模拟退火算法（SA）和Z—N法设计的PID控制器（GA—PID、SA-PID、ZN-PID）相比，这种基于蚁群算法的非线性PID控制器（NLAS-PID）具有良好的动态和稳态性能，可用于控制多种不同的对象和过程。     

改进量子遗传算法在PID参数整定中应用

参数整定是PID控制器设计的关键,针对PID控制器参数整定问题,提出一种基于改进量子遗传算法的参数整定方法.该算法在基本量子遗传算法的基础上引入了量子交叉、量子变异和群体灾变操作.基于改进量子遗传算法的PID参数整定方法将PID控制器参数整定转化为参数优化问题,通过改进量子遗传算法的进化计算实现参数整定.与其他参数整定优化算法的仿真结果比较表明,该方法能获取更好的控制品质.仿真结果验证了该方法的可行性.     

基于混沌优化的PID控制器在不稳定系统中的设计

提出了一种规范化PID控制器参数混沌优化方案，并且利用增广Hermite-Biehler定理，讨论了不稳定被控对象闭环稳定的规范化PID控制器参数取值范围，在这取值范围内将混沌变量引入规范化PID参数的优化搜索，具有更强的搜索PID参数近似全局最优值的能力，仿真结果表明，该算法能有效地实现PID参数最优整定，为解决PID控制器参数近似全局最优设计提供了一种有效的方法。     

基于社会学习自适应细菌觅食算法的互联电网AGC最优PI/PID控制器设计

AGC控制器的参数对电网频率控制的动态性能具有重要影响。不合适的控制器参数将可能使得电网在遭遇较大的负荷扰动时失去频率稳定。针对互联电网AGC控制器参数优化整定问题,提出了一种基于社会学习自适应细菌觅食算法的最优PI/PID控制器设计方法。该方法将社会学习机制及自适应步长策略引入到标准细菌觅食算法中,通过改进细菌寻优过程中的趋化、群聚及繁殖等操作,提高算法的收敛速度及寻优精度。建立两区域互联电网AGC系统仿真模型,采用所提算法优化整定其PI/PID控制器参数。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于遗传算法-BP神经网络优化的PID控制

利用遗传算法全局随机搜索能力,设计一种基于遗传算法的神经网络学习算法。对于非线性复杂系统,常规PID控制器不能获得理想的控制效果,针对复杂非线性对象的神经网络PID控制不失为一种有效的控制策略。该文提出了基于遗传算法优化参数的神经网络PID控制器,实现了基于实数编码的GA参数优化。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于MVO算法与改进目标函数的电力系统负荷频率控制

针对风电并网时的随机波动功率、负荷频率控制(load frequency control, LFC)系统参数变化所引起的电力系统频率稳定问题,提出了一种基于智能优化算法与改进目标函数的互联电网LFC系统最优PID控制器设计方法。首先,分析了基于PID控制的含风电互联电力系统LFC闭环模型。其次,在时间乘误差绝对值积分(integral of time multiplied absolute error, ITAE)性能指标的目标函数中考虑了区域控制器的输出信号偏差,对优化目标函数进行改进。采用性能优良的多元宇宙优化(multi-verse optimizer, MVO)算法先计算后验证的思路,寻优获得最优PID控制器参数。最后,以两区域4机组互联电力LFC系统为例,仿真验证了基于MVO算法结合改进目标函数所获得的PID控制器,比基于MVO算法所获得的PID控制器,对阶跃负荷扰动、随机负荷扰动、风电功率偏差扰动以及系统的参数变化,具有相对较好的鲁棒性能。并且,对控制器参数也具有相对较好的非脆弱性指标。     

基于粒子群优化设计的直流无刷电机控制系统研制

针对直流无刷电机控制器优化设计的问题,提出了基于粒子群优化PSO算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和BLDC系统的控制策略,考虑到综合评价系统的各项性能指标,给出了优化PID控制器设计的步骤.仿真和实验结果表明:该方法能搜寻到最优或次最优的参数数值,优化得到的控制器速度响应快、超...     

优化模糊PID控制器在线径控制系统中的应用

针对具有大滞后、非线性特性的电线生产线线径控制问题,提出了一种带有滞后补偿的优化模糊PID算法及其控制器的设计方法,该方法在模糊PID控制器的设计基础上,应用Cohen-Coon整定公式,给出PID控制器的3个最佳控制参数作为PID初始参数,以实现PID参数的快速在线自调整功能,并引入Smith预估器来实现滞后特性的动态补偿。实验表明,应用该种控制器的线径控制系统工作稳定,控制效果显著。     

基于SPSO的PID参数自整定速度控制

为了提高感应电机磁场定向控制(FOC)系统中的速度控制器性能,提出一种基于简化粒子群优化(SPSO)算法的PID参数自整定方法,并应用到速度控制器中。在传统PSO算法中去掉了粒子速度参数,并融入了动态惯性权重,构建了一种SPSO算法。将PID控制器的3个参数编码为粒子位置,将电机速度的平方误差积分(ISE)作为适应度函数,通过SPSO算法获得最优的PID参数。根据最优参数构建FOC中的速度控制器,以实现电机的高效控制。仿真结果表明,提出的SPSO-PID控制器能够快速且稳定地控制电机速度到设定值,且对负载变化具有鲁棒性。