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时间:2020-03-25
《基于粒子群算法的动态矩阵控制参数优化.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、第22卷第3期仪器仪表用户EICVo1.222015年6月NSTRUMENTATlON2015No.3基于粒子群算法的动态矩阵控制参数优化谷泽坤,何同祥(华北电力大学自动化系,河北保定071003)摘要:介绍了动态矩阵控制算法的原理,通过对控制对象进行仿真实验,发现动态矩阵控制算法与传统的PID控制算法相比,有良好的跟踪性和鲁棒性。进一步提出采用粒子群算法对动态矩阵控制参数进行优化,并且与传统的试凑法相比较,发现使用粒子群寻优动态矩阵控制参数不仅缩短了寻优消耗的时间,而且提高了控制品质,从而达到满意的控制效果。关键词:动态矩
2、阵控制;PID控制;粒子群算法;参数优化中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1671—1041(2015)03—0035—03DynamicMatrixControlParametersOptimizationBasedonPSOGuZekun,HeTong,xiang(NCEPUAutomationdepartment,HeibeiBaoding071003,China)Abstract:Introducethetheoryofthedynamicmatrixcontrol,throughsimulationof
3、thecontrolobjectandcomparedwithtraditionalPIDcontrol,findthatdynamicmatrixcontrolhasgoodtrackingandstrongrobustness.Further,proposethatthedynamicmatrixcontrolparameterscanbeoptimizedusingPSO.Comparedwiththetratitionaltrimanderror,findusingdynamicmatrixcontrolparame
4、tersoptimizationbasedonPSOnotonlyshortenthetime,butalsoimprovethecontrolquality,SOastoachievesatisfactorycontroleffect.Keywords:dynamicmatrixcontrol;PIDcontrol;PSO;parametersoptimization0引言1动态矩阵控制算法与PID算法相比,采用DMC控制算法控制大惯性大迟1.1预测模型延对象,可以减小超调,获得良好的跟踪性和较强的鲁棒动态矩阵控制是以对象
5、阶跃响应模型为基础的预测控性。但是,对DMC控制算法来说,一般没有直接的解析式制算法。给被控对象施加阶跃响应,获得对象的阶跃响使其控制参数与控制效果相对应,所以不能使用解析法来应离散动态系数a,a:,a,⋯,a,其中N称为模型时域唯一确定DMC控制参数。因此,现在对DMC控制参数进行长度,N的取值应使a;(i>N)足够接近其稳态值。整定大都采用试凑结合仿真的方法,这样不仅花费大量的根据线性系统的比例叠加性质,动态矩阵控制算法的时间,而且得到的控制参数并不一定是最优控制参数,所预测模型方程为以通过此控制参数计算出控制量对系统进
6、行控制,也难以rm(k+1)=(七十1)+4△∥()=4U(k一1)+AaV(k)(1)得到较好的控制品质Ⅲ。式中,粒子群优化算法是一种比较好的全局优化算法,算法(七十1)=[(七十1/量),J(量+2/七)⋯.,J(量+尸/七)相对简单,在计算机上便于实现,采用基于种群的全局搜Ygk+1)=[Yo(k+Ilk),yo(k+2tk),...,yak+P/七)】索策略和简单的速度一位移模式,计算速度较快,得到广泛Au()=【△“(△“(+1),⋯,血(+^f—1)]的应用。】。本文采用粒子群算法最优化地配置动态矩阵控【,(
7、i
8、}一1)=[u(k-N十1),“(
9、l}一Ⅳ+2),⋯(七一1)r制参数,获得满意的控制品质。q00⋯0a2a10⋯0:::::ap1ap2⋯ap__-M+l收稿日期:2015—03—24作者简介:谷泽坤(1989一),女,石家庄人,硕士研究生,研究方向:预测控制算法及其应用。36仪器仪表用户INSTRUMENTATION第22卷设定值一⋯试磷法寻挑钓i~~,CY/制曲线一一粒子群算法寻忧的DMc控制缱一;⋯⋯时闻t图2采用粒子群算法的DMC仿真控制曲线与采用试凑法的DMC控制曲线对比时问tFig.2Theparticles
10、wam3algorithmDMCsimulationcontrolcurveandby图1采用PID控制与采用DMC控制仿真对比曲线trialanderrormethodDMCcontrolcurvecomparisonFig.1PIDcontrolwiththeDMCcontrolsim
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