基于人群搜索算法的PID控制器参数优化-论文.pdf

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1、第31卷第9期计算机仿真2014年9月文章编号：1006-9348(2014)09—0347—04基于人群搜索算法的PID控制器参数优化余胜威，曹中清(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：关于PID控制器在工业控制领域应用优化问题，PID参数优化成为工业自动化研究的热点。PID参数优化对于系统的稳定性、可靠性和快速响应等特性有着重要的意义。为了改善和优化PID控制器性能，提出一种人群搜索算法(SOA)，以PID三个参量为搜寻队伍，以误差绝对值和控制输入平方项的时间积分作为优化目标，经过迭代寻优计算得到系统最优控制量。通过对比遗传算法和粒子群算法PID参数优

2、化，仿真结果表明，改进算法提高了系统的控制精度，系统响应速度快，鲁棒性好，为控制系统PID参数整定提供了参考。关键词：人群搜索算法；遗传算法；粒子群算法；参数优化；仿真中图分类号：TP301．6文献标识码：BOptimizationParametersofPIDControllerParametersBasedonSeekerOptimizationAlgorithmYUSheng-wei，CAOZhong-qing(CollegeofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)

3、ABSTRACT：WiththewiderandwiderapplicationsofPIDcontrollerinindustrialcontrols，optimizationparametersofPIDcontrollerbecomesaresearchhotspot．PIDparametersoptimizationisimportantandofgreatsignificanceforstability，reliabilityandfastresponsecharacteristicsofsystem．ToimproveandoptimizethePIDcontr

4、ollerperform·anee，thispaperproposedanoptimizationalgorithm．TheoptimizationalgorithmforPIDparameterswasviewedasasearchofsearchpopulationinthesearchspace，theintegrationforabsoluteerrorandthesquareofcontrolinputwereusedasoptimizationgoals，andtheoptimalcontrolquantitywascalculatedthroughiterat

5、iveoptimization．Thesimula—tionresultsshowthatthealgorithmimprovescontrolprecision，systemresponsespeedandrobustness，andprovidessomereferenceforPIDparametersoptimizationofcontrolsystem，comparedwiththegeneticalgorithmandparticleswarmoptimizationalgorithm．KEYWORDS：Seekeroptimizationalgorithm(S

6、OA)；Geneticalgorithm；Particleswamioptimizationalgorithm；Pa·rametersoptimization；Simulation1引言控制，通过实时整定PID参数，并以较好的稳定性能应用于PID控制器是一种典型的比例、积分、微分控制器，PID多功能除湿机的温控中。因此，通过仿真计算，PID优化控制算法简单、鲁棒性好、可靠性高、适应各种不同工况，易整定方法日趋成熟。针对PID参数整定问题，本文提出了一于工程应用0J。PID控制器的性能主要取决于控制器参数种基于人群搜索算法的PID参数整定方法，并通过MAT—整定⋯_3，不同被

7、控对象和控制参数均对系统产生不同的LAB仿真，进行了基于粒子群算法和遗传算法的PID参数整影响⋯。PID参数整定方法主要参考理论计算值和具体工定性能对比J，仿真结果表明该方法的有效性和优越性。程背景经验值。为了研究PID整定算法，江金龙等人提出了一种基于遗传算法和直接搜索策略的PID整定算法，提高了2PID控制器搜索精度和收敛速度；李俊勇等人采用改进遗传算法与模2．1PID控制原理糊控制相结合的技术，通过优化PID整定参数，使得控制器在模拟控制系统中，最常用的控制规律是PID控制，PID具有很好的控制效果J。李开霞