基于遗传算法的电动负载模拟器ITAE控制器设计和仿真

在电动负载模拟器(ELS)的控制系统设计过程中,其优化控制参数一般需通过大量试验来确定。本文根据ELS的工作原理建立了其执行机构的数学模型,并分析了连接刚度参数对系统性能的影响,指出在满足系统闭环响应技术指标条件下,应选择低的连接刚度;结合加载梯度参数,选择适当的连接刚度,设计了ELS的复合控制器结构,并采用遗传算法对复合控制器中的各控制参数按ITAE准则进行了寻优,获得了复合控制器参数。仿真和试验结果表明:在该控制器作用下,闭环系统的静差小于0.5%,并且其正弦响应在10Hz时的幅差小于10%,相差小于10deg。

基于遗传算法的ITAE最优传递函数标准型优化

本文利用遗传算法对一阶至七阶位移无静差的ITAE最优的传递函数标准型进行优化,并比较了系统分别在优化后的参数集和经典的参数集下的性能指标,可以发现经过遗传算法的优化,系统的性能明显提高了。

基于ITAE准则的免疫遗传算法优化的交流传动伺服系统控制研究

针对交流传动系统的多变量、非线性、强耦合特点,提出了以ITAE准则来衡量交流传动系统的速度的控制效果,利用免疫遗传算法优化PID速度环控制器,通过获得最优抗体而获得优良的速度控制效果。仿真结果表明:利用ITAE准则来优化控制器PID增益参数所构成的速度环控制器具有较强的抗干扰性.鲁棒性强。

基于粒子群优化算法的PSS参数优化

粒子群算法(PSO-ω)是一种应用于连续空间的、具有较好的全局搜索能力和寻优速度的群体智能优化算法。基于单机无穷大系统模型,通过采用PSO-ω算法对电力系统稳定器(PSS)进行参数优化,以抑制低频振荡。该方法是以最优控制原理为基础,综合考虑PSS与励磁系统的性能,将PSS参数优化协调转化为带有不等式约束的优化问题,控制目标为系统输出按照最小误差跟踪给定值的能力(ITAE准则)。用Matlab软件进行仿真,结果表明,利用该方法设计的PSS,它的稳定性有了较大的提高。

基于改进粒子群算法的水轮发电机组PID调速器参数优化

文中提出一种改进的PSO优化算法,并将该算法应用于水轮发电机组PID调速器参数的优化设计,以水轮发电机组转速偏差的ITAE指标作为改进PSO优化算法的适应度函数。以我国某水电站的真实数据对经过优化后的PID控制规律进行计算机仿真。仿真结果表明利用改进PSO优化算法优化的PID控制规律能有效改善孤网运行条件下水轮机调节系统过渡过程的动态性能。

基于模糊复合最优粒子群算法的矿用电机控制系统参数优化

提出一种模糊复合最优粒子群优化(FHMPSO)算法,并将该算法应用于永磁同步电机控制系统PI调速器参数整定与优化中。优化算法的适应度函数采用永磁同步电机转速偏差ITAE指标,采用永磁同步电机矢量控制系统模型对原始PSO,HMPSO和FHMPSO算法进行了仿真测试,仿真结果表明FHMPSO算法相对于其他PSO算法,能够更好地实现电机控制系统中PI参数的优化调节,达到更加良好的动态及稳态性能。

基于改进模拟退火算法的采煤机滚筒调高优化研究

针对传统的采煤机滚筒调高技术存在着稳定性低,跟踪性能差的问题,提出一种基于改进的模拟退火算法的采煤机滚筒调高控制策略。使用改进的模拟退火算法,以ITAE作为调高系统的性能指标,寻优得到采煤机调高系统PID控制参数。通过MATLAB的simulink工具箱建立控制系统仿真模型,该控制策略具有更好的鲁棒性和信号跟踪能力,可以为煤炭的高效生产提供依据。

一种基于GA和HSIC的快速跟踪控制算法及应用研究

针对工业控制过程中广泛存在的对象的时滞与饱和非线性的特性,提出了一种用于快速跟踪问题的控制方法。该方法以仿人智能控制中模态切换的思想为基础,采用开环和闭环PID相结合的控制方法,既实现了对饱和非线性对象的快速跟踪,又具有良好的抗滞后能力。采用遗传算法整定PID参数与模态切换的阈值,使系统在无超调的前提下快速跟踪目标设定点,达到ITAE指标最优。仿真结果表明了该算法的有效性。

机器人柔性手臂混合ITAE最佳鲁棒控制研究

机器人柔性手臂动力学模型的复杂性及客观系统中的不确定因素,使传统的控制系统很难达到预定的控制要求,寻求鲁棒性强的控制策略势在必行。针对模型参数及扰动的不确定性,进行混合ITAE最佳控制、H∞PID鲁棒控制策略研究,同时利用遗传算法(GA)的隐含并行性和全局搜索特点整定控制器的控制参数以达到混合ITAE、H∞优化性能,并用MATLAB软件进行数值仿真,结果表明这种控制设计方法适用于柔性机器人手臂的控制。

遗传算法优化模糊控制器参数的方法研究

基于遗传算法对模糊控制器参数进行寻优,首先采用模糊规则,通过模糊推理的方法对二阶系统进行仿真实验,仿真结果表明系统动态响应超调小、调节时间短,具有良好的性能;然后采用遗传算法,按照ITAE准则对控制器的参数进行优化,仿真结果表明动态性能比模糊控制显著改善,显示出遗传算法对模糊控制器参数寻优的有效性和优越性。

利用遗传算法进行规则的自学习

提出一种基于遗传算法的自学习智能控制系统。通过对控制规则进行优化 ,得到了基于ITAE指标的满意控制 ,遗传算法也改变了传统的操作方式。仿真结果证明其具有良好的控制性能。

基于蜻蜓算法分数阶PI的PMSM矢量控制优化

针对永磁同步电机双闭环矢量控制系统中整数阶PI控制器存在动态响应速度慢、鲁棒性不强的问题,提出一种采用蜻蜓算法与分数阶PI控制相结合,对系统的转速外环和电流内环进行参数离线整定的方法。将待优化参数看作是蜻蜓在搜索空间中搜寻食物源的最优个体所处的空间位置,并利用误差性能指标ITAE作为其目标适应度函数。分别对传统工程经验整定整数阶PI、蜻蜓算法整定整数阶PI、蜻蜓算法整定分数阶PI和粒子群算法整定分数阶PI的电机调速性能进行仿真和实验对比。结果表明,蜻蜓算法优化的分数阶PI控制器具有提高系统的动态响应性能,减小超调量和增强鲁棒性的优势,证明了优化策略的优越性。

基于扰动抑制的差分进化算法的纸浆浓度控制系统

目的为了解决传统单PID控制优化算法仅关注跟踪性能,无法满足在纸浆浓度控制系统等工业生产环节中控制品质和成品良率的需求。方法将PID控制系统离散化以计算在高斯扰动下的输出方差作为扰动抑制的依据,并结合ITAE指标通过差分进化算法优化PID性能。结果仿真表明,该整定方法可以通过权值选取优化的偏好,自由调节PID控制器的性能表现,对比基于Z-N法的PID控制和基于PSO算法优化的PID控制,基于扰动抑制差分进化算法的PID控制的ITAE指标为14.3495,输出方差为31.8530,均优于其他2种算法。结论基于扰动抑制的差分进化算法可以通过用户自定义权重来协调纸浆浓度的输出方差和跟踪性能,从更实际的角度整定纸浆浓度控制系统的PID控制器参数,使得控制系统的性能指标满足工业生产要求。

基于分数阶PID控制和粒子群算法的水电机组开机优化

水轮发电机组不同的开启策略会导致不同的水力过渡过程,针对水电站对水轮发电机组开机过程应简单可靠及对启动规律的要求,本文利用粒子群算法(PSO)对水电机组启动工况进行了优化研究。以国内某双机共尾水隧洞大型水电站为研究对象,考虑由转速超调量及转速ITAE指标构成的目标函数,对导叶一段及二段式开启规律与PID及分数阶PID组合的开机策略的参数进行优化,并进行过渡过程仿真实验。实验的结果表明,与其他开机策略相比,导叶两段式开启规律配合分数阶PID控制器,得到的最优目标函数值更小。蜗壳末端压力及尾水管压力最大值等过渡过程的动态性能更为优秀,能更快到达稳态。

基于粒子群优化算法的STATCOMIP控制器的设计

文章提出一种新的IP(积分-比例)控制器作为STATCOM控制器,并且此IP控制器的使用粒子群优化算法(PSO)进行参数整定。根据ITAE性能指标,将此IP控制器与传统PI控制器进行比较,仿真结果也验证了在STATCOM控制中,新型IP控制器相比于传统PI控制器更为优越的表现。

基于遗传算法的模糊控制仿真研究

提出了一种基于遗传算法的模糊控制系统 ,通过对模糊规则进行优化 ,达到了基于 ITAE指标的满意控制。仿真结果表明 。

基于自适应差分算法的电力系统稳定器参数设计

自适应差分算法强大高效,是一种基于群体的随机搜索技术,一般用于连续空间优化问题求解,被广泛应用于科学和工程领域。自适应差分算法是在差分进化算法基础上经过改进得到的算法,其实验向量生成策略及其相关的控制参数值拥有自适应能力,这种能力是通过从前期生成可能解的过程中学习得来的。在利用S imu link建立起单机无穷大系统仿真模型的基础上,根据时间乘绝对误差积分准则(ITAE准则)设计寻优问题的目标函数,将电力系统稳定器的参数设计问题转化为最小化问题,并用自适应差分算法求解。最后在单机无穷大系统上进行仿真实验,结果表明经过优化设计的电力系统稳定器拥有良好性能。

基于蜻蜓算法的PID控制器参数优化

为了解决传统PID参数优化方法易出现费时、震荡且不能保证所调参数最优的问题,提出一种基于蜻蜓算法的PID控制参数优化方法,该方法利用蜻蜓群体寻找食物的过程并以误差性能指标ITAE作为其适应度函数实现PID控制参数的优化。通过仿真实验,并与粒子群优化算法、人工蜂群算法、布谷鸟搜索算法等常用的PID参数整定方法进行比较,结果表明,基于蜻蜓算法优化的PID控制器具有更优的控制性能。

基于遗传算法的模糊控制器参数优化的研究

采用模糊规则,通过模糊推理的方法对二阶系统进行仿真实验,结果表明系统超调小,调节时间大,稳态误差小。然后采用遗传算法,按照ITAE准则对控制器的参数进行优化,仿真结果表明动态性能比模糊控制显著改善。

基于改进混合差分进化算法的水轮机调速系统空载PID参数优化

为优化水轮发电机组调速系统空载PID相关参数,提出一种改进混合差分进化算法(IHDE),即先根据某电站混流式水轮发电机组建立相应空载工况数学模型,其次引入IHDE对空载工况数学模型PID参数进行优化,由于DE算法易出现早熟收敛问题,对该算法缩放因子的取值进行优化;同时,为了增强差分进化算法(DE)的全局搜索性能,在DE的选择阶段加入模拟退火算法的个体更新机制进行选择操作;然后,提出一种改进的综合ITAE指标用于评价空载扰动的仿真结果,使得目标函数的评价方式更加准确且符合相关标准要求;最后,通过试验仿真与不同算法进行对比,验证了IHDE优化水轮发电机组调速系统PID参数的有效性。