基于混合粒子群算法的线性预测 PID 控制.pdf

《基于混合粒子群算法的线性预测 PID 控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、瓣瓣}辫搿黪簿§#；磷誊#赡嫡黼辫静《电气自动化)2014年第36卷第2期控制理论及其应用ControITheoH＆ltsApplications基于混合粒子群算法的线性预测PID控制王江荣(兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系，甘肃兰州730060)摘要：针对传统PID控制对大时滞过程控制效果不佳的问题，提出了一种基于线性预测的PID控制算法，用系统过去的几个输出值预测系统未来的输出值，用此预测值与期望设定值所得的偏差作为PID控制输入，再依PID控制律来设定控制器的输出，从而使被延迟了的被控量超前反映到控制器，使控制器提前动作，实现事先调

2、节，从而减少超调量和调节时间，消除时滞对系统稳定性影响。利用混合粒子群算法对模型系数和系统参数进行了优化和在线调整。实例仿真结果表明，将线性预测与传统PID控制相结合并经混合粒子群算法优化的控制方法远好于单一的PID控制方法，而且具有操作简单、容易程序实现等特点，有效地提高了系统的控制品质。关键词：时滞；线性预测；PID控制；混合粒子群算法；超调量；调节时间DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．02．009[中图分类号]TP273+．1[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)02—0027—03Li

3、nearPredictionPIDControlBasedonHybridParticleSwarmAlgorithmWANGJiang—rong(DepartmentofInformationProcessingandControlEngineering，LanzhouPetrochemicalVocationalCollege．LanzhouGansu730060，ina)Abstract：InviewofpoorcontroloftraditionalPIDoverlargetimelagprocess-thispaperpresentsa

4、PIDcontrolalgorithmbasedonlinearprediction，wherebyfutureoutputvaluesofthesystemarepredictedbymeansofitspastoutputvalues-thedeviationbetweenthepredictedvalueandtheexpectedsetvalueisusedasPIDinput，andthecontrolleroutputissetaccordingtothePIDcontrollaw．Inthisway，thedelayedcontro

5、lquantityisreflectedtothecontrollerinadvanceSOthatthecontrollermaybeactuatedinadvancetorealizeprioradjustment，thusreducingovershootingandadjustmenttimeandeliminatinginfluenceoftimelagonthesystemstability．Optimizationandonlineadjustmentofthemodelcoeficientsandsystemparametersa

6、reimplementedbyusingthehybridparticleswarmalgorithm．ThecasesimulationresultsshowthatthecombinationoflinearpredictionandtraditionalPIDandoptimizationthroughhybridparticleswarmalgorithmisfarbetterthanPIDalone，andthiscontrolalgorithm，characterizedbysimpleoperationandeasyprogramm

7、ing，effectivelyimprovesthecontrolqualityofthesystem．Keywords：timelag；linearprediction；PIDcontrol；hybridparticleswarmalgorithm；overshooting；timeadjustment0引言赖被控对象的数学模型，运算量小且响应速度快，适合复杂工业过程控制。另外，为了得到PID的理想控制效果，本文采用混合工业过程控制中，不同程度地存在时间滞后问题，较大的时粒子群算法对预测模型系数和系统参数进行了在线优化和在线滞会影响系统的稳定性

8、，往往会使系统出现较大的超调量和较长调整。实例仿真结果表明了本文提出的复合控制方法和优化方的调节时间，甚至会出现震荡、发散，系统的控制性