遺傳融合的自適應(yīng)蟻群算法最優(yōu)PID控制研究.pdf

1、蟻群算法是一種新型的模擬進(jìn)化算法。重點(diǎn)始于組合優(yōu)化問(wèn)題的求解，并已成功地應(yīng)用于諸如旅行商問(wèn)題、二次分配問(wèn)題等。PID(比例-積分-微分)控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。這完全取決于PID控制的算法簡(jiǎn)單、魯棒性好、可靠性高、性能良好等優(yōu)點(diǎn)。由于在現(xiàn)代控制過(guò)程中要求越來(lái)越高，因此，PID控制的智能化研究已成為當(dāng)今的一個(gè)熱門課題。 PID控制的優(yōu)劣完全取決于PID參數(shù)Kp、Td、Ti的整定和優(yōu)化，作者運(yùn)用蟻群算法優(yōu)化PID控制參數(shù)，

2、但在基本蟻群算法中，存在收斂速度較慢，易出現(xiàn)停滯，以及全局搜索能力較低的缺陷。本文提出了一種具有遺傳因子的自適應(yīng)蟻群算法最優(yōu)PID控制參數(shù)的方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，優(yōu)化效果明顯得到改善。 本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下： 1.對(duì)PID控制及其算法進(jìn)行分析和探討，綜述和研究PID控制的整定和優(yōu)化；探討了遺傳算法優(yōu)化PID參數(shù)的基本方法，著重研究了改進(jìn)遺傳算法的PID控制優(yōu)化。 2.對(duì)蟻群算法的構(gòu)成、原理、性能、特點(diǎn)進(jìn)行了

3、詳細(xì)綜述，針對(duì)蟻群算法性能的缺陷，提出了基于分布均勻度的自適應(yīng)蟻群算法優(yōu)化PID控制參數(shù)。 3.進(jìn)一步提出了遺傳融合自適應(yīng)蟻群算法最優(yōu)PID控制參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這一特殊的優(yōu)化，給出了蟻群算法優(yōu)化PID控制參數(shù)的優(yōu)化圖。 本文的工作表明：具有遺傳因子的自適應(yīng)蟻群算法最優(yōu)PID控制參數(shù)的方法，克服了蟻群算法的不足，能夠滿意地實(shí)現(xiàn)PID控制參數(shù)優(yōu)化、仿真結(jié)果與Z-N法，遺傳算法相比較。系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量σ和調(diào)整時(shí)間ts大幅