改进PSO-PID 算法在温度控制中的快速性研究.doc

文档介绍：改进PSO-PID算法在温度控制中的快速性研究
于洋,王子帅
(沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110159)
摘要:常规PID算法,在被控对象具有不确定、非线性、变参数等因素的复杂温度控制中,难以满足复杂的控制要求。本文采用改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO),对PID算法的Kp、Ki、Kd三个参数进行在线整定,对改进PSO-PID算法在温度控制中的快速性进行重点研究。仿真结果显示,这种PSO-PID控制算法相比于原有的PID控制有更好的快速性和稳定性。
关键词:PSO-PID算法;温度控制;粒子群算法
The Research of the Rapidity of the Improved PSO-PID Algorithm in Temperature Control
YU Yang,WANG Zi-shuai
(Shen yang Li gong University, Shen yang 110159, China)
Abstract:It is difficult for conventional PID to meet plex control requirements while the controlled object is uncertain, nonlinear, variable-parameters in plex temperature control. This paper adopted the improved PSO (particle swarm optimization) algorithm to tune the Kp, Ki, Kd parameters online, and primarily focus on the rapidity of the improved PSO-PID algorithm in temperature control. Simulation results show that this PSO-PID control algorithm owns better speed and paring to original PID control.
Keywords: PSO-PID algorithm ; temperature control ; particle swarm optimization
PID控制是最早发展起来的控制策略之一,具有理论成熟、结构简单、易实现、精度高、响应速度快等优势,尤其对线性系统控制效果良好,因而得到了广泛的应用。但是常规PID控制器对非线性、时变的复杂系统和模型不清楚的系统不能进行有效的控制,使其应用范围受到限制。而且在实际生产中,常规PID控制器一般会受到参数整定过程繁琐的困扰,出现整定不良、性能欠佳的情况,对运行工况的适应性也不是很强[1]。
由于温度变化是一个很缓慢的过程,如何使温度快速的上升到设定值,保持在温度的设定值,并具有一定的抗干扰能力,有很大的实际意义。本文通过对改进PSO-PID与自整定Z-N法(Ziegler_Nichols算法)、PID控制、标准PSO-PID进行效果比较,研究提高温度控制的快速性方法。
1 PSO算法的改进