基于混合遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、PID控制技術(shù)從出現(xiàn)至今已經(jīng)發(fā)展了80余年，在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮了非常重要的作用，而且其仍在工業(yè)生產(chǎn)過程中處于主導(dǎo)地位。PID控制器的性能決定著工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備能否高效和可靠的運(yùn)行，而且會影響產(chǎn)品質(zhì)量。在早期的工業(yè)生產(chǎn)過程中，PID控制器的參數(shù)一般是手動整定，這種整定方式不僅需要專門的技術(shù)人員，而且比較費(fèi)時，整定效果也一般。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)整定方法明顯已經(jīng)落后，在這種背景下，大量的PID控制器參數(shù)優(yōu)化方法開始出現(xiàn)。本文的主要工作就是

2、研究一種PID控制器參數(shù)的優(yōu)化算法。
　　 遺傳算法是一種基于生物進(jìn)化理論的全局搜索方法。本文首先對遺傳算法的基本原理以及其基本運(yùn)算過程進(jìn)行了深入而細(xì)致的研究，然后具體分析了基本遺傳算法存在的缺點(diǎn)，比如前期易于早熟和后期進(jìn)化比較緩慢等，針對這些基本遺傳算法在應(yīng)用中存在的基本問題，本文從算法的各個方面來對遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，比如使用精英保留策略，采用交叉算子和變異算子在算法運(yùn)行過程中自動調(diào)整的自適應(yīng)算子以及在算法運(yùn)行后期引入坐標(biāo)輪

3、換算法來加強(qiáng)算法的局部搜索能力等。利用基本遺傳算法和改進(jìn)的混合遺傳算法分別對幾種基本的系統(tǒng)進(jìn)行了PID控制器參數(shù)優(yōu)化，經(jīng)過仿真，得到的結(jié)果表明基本遺傳算法在經(jīng)過改進(jìn)后，得到的控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)有了很大提高，從而證明了遺傳算法在PID控制器參數(shù)優(yōu)化過程中的可行性和有效性。最后分別使用基本遺傳算法和改進(jìn)的混合遺傳算法對伺服系統(tǒng)的PID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，將得到的結(jié)果進(jìn)行了比較，從而得出本文對遺傳算法改進(jìn)方法的有效性。
　　 最后總結(jié)了本文