基于遗传算法的鲁棒pid设计

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1、中文摘要遗传算法是一种全局寻优技术，适合于在复杂而庞大的搜索空间中寻找最优解，它原理简单，易于并行．遗传算法广泛地应用在各种不同领域的优化问题上，且已证明有不错的求解结果。简单遗传算法本身仍存在着许多难以解决的问题，如早熟收敛、控制参数的选择等。本文综合各种改进措施，将最优保存策略、自适应设定交叉概率和变异概率、适应度缩放的思想融入到简单遗传算法中，对算法进行改进，并用Matlab程序实现改进后的算法．PID控制是工业上应用最广泛的控制策略，因为PID控制有其固有的优点，使得PID控制在今后仍会大量使用。本文从PID参数自整定和PI

2、D参数优化两方面入手，希望寻找一种具有较强鲁棒自适应能力的优化方法，不仅能更迸一步挖掘传统PID调解器的控制效果，并且使得PID参数优化结果具有一定的克服生产对象的不确定性的能力。在这个过程中，本文以系统的鲁棒性能为目标函数，使用了遗传算法对P∞参数进行寻优。针对鲁棒控制中难以选取的加权函数，本文也利用遗传算法对选取加权函数进行了尝试。文章的最后给出了仿真实例，证明了本文方法的正确性和实用性。关键词：遗传算法鲁棒性能PID参数整定加权函数ABSTRACTThegeneticalgorithmisaglobaloptimization

3、methodwhichcanperformsearchincomplexandlargespace．Duetoitsadvantagesofsimpleimplementationandparallelization,geneticalgorithmhasbeenwidelyappliedinvariousoptimizationproblemsandreportedassatisfiedinmanycases．Therearemanydifficultproblemsforsimplegeneticalgorithm,suchas

4、convergeearly,theselectionofcontrolparameters．Thispapersynthesizesmanyimprovedmethods,improvesthesimplegeneticalgorithmwiththebestelitistpreservedmethod,theadaptivesettingofatOSSOVOrprobabifityandmutationprobabilityandfitnessscaling．Attheendofthepaper,them-filesoftheim

5、provedalgorithmarcgiven．PIDcontrolisthebroadestcontrolstrategyinindustrialapplications．Becau∞oftheinherentadvantages，PIDcontrolwillbeusedforalongtimeinthefuture．ThispaperresearchthePIDcontrollerfromtheparametersself-tuningandparametersoptimization,andwishestofindanopti

6、mizationmethodwhichhasstrongrobustnessandadaptiveperformance．ThemethodinpaperexploresthecontrolrosuRofthetraditionalPIDcontroller,andmakestheoptimizationresultOfPIDparametershavingtheabilitytoovercometheplants’uncertainty．Thepapermakesthesystem'srobustperformanceastheo

7、bjectivefunction,andUSesthegeneticalgorithmtooptimizethePIDparameters．Itisdifficulttoselecttheweightfunctionsintherobustcontrol；thepapertriestousethegeneticalgorithmtodothejob．Thesimulationsaregiventodemonstratethevalidityandpracticabilityofthemethod．KEYWORDS：GeneticAl

8、gorithmRobustPerformancePIDparametertuningWeightFunction独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文