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计算机技术2020年3期

基于遗传算法优化的增量式 PID 控制器设计与实现
莫兴福,李沙
(广东南方职业学院,广东 江门 529000)

摘  要:传统 PID 控制系统普遍存在调节时间长、精度计算低、动态性能不稳定等问题,提出将遗传算法应用于增量式PID,通过选择、交叉、变异等算子对 PID 各参数进行优化整定。主要通过建立遗传算法构建参数模型,在控制过程中采用实时稳态追踪手段及时调整 PID 控制参数。实验结果表明,改进的遗传算法函数可动态提高增量式 PID 参数,能有效减少大量计算性能和存储空间,提高控制器动态性能,增强系统稳定性和快速性。


关键词:遗传算法;增量式 PID;控制器;MATLAB



中图分类号:TP399         文献标识码:A         文章编号:2096-4706(2020)03-0073-04


Design and Implementation of Incremental PID Controller Based on Genetic Algorithm Optimization

MO Xingfu,LI Sha

(Guangdong Nanfang Institute of Technology,Jiangmen 529000,China)

Abstract:The traditional PID control system generally has such problems as long adjustment time,low precision calculation,unstable dynamic performance,etc.,so the genetic algorithm is applied to incremental PID,and the parameters of PID are optimized and set by selection,crossover,mutation and other operators. In this study,the genetic algorithm was used to build the parameter model,and the real-time steady-state tracking method was used to adjust the PID control parameters in time during the control process. The experimental results show that the incremental PID parameters can be dynamically improved in the improved genetic algorithm function, which can effectively reduce a large amount of computing performance and storage space,improve the dynamic performance of the controller,and enhance the stability and rapidity of the system.

Keywords:genetic algorithm;incremental PID;controller;MATLAB


参考文献:

[1] 曾豪勇,周思柱,易文君 . 基于 MATLAB 的增量式 PID参数整定 [J]. 工业控制计算机,2014,27(6):69-70.

[2] 刘文瑞,赵磊,颜子荔 . 基于归一化遗传算法的 PID 控制器自适应整定 [J]. 科学技术创新,2019(19):61-62.

[3] 唐雪萍 . 基于遗传算法的不确定对象 PID 优化 [D]. 南昌:南昌航空大学 .2011.

[4] 高成,庞家腾 . 基于遗传算法对 PID 控制器参数的整定 [J]. 现代信息科技,2019,3(2):171-172.

[5] 王沛元 . 基于遗传算法优化 PID 参数的风电机组独立变桨控制 [D]. 长沙:湖南大学,2018.

[6] 牛芗洁,王玉洁,唐剑 . 基于遗传算法的 PID 控制器参数优化研究 [J]. 计算机仿真,2010,27(11):180-182+230.


作者简介:

莫兴福(1986.10-),男,汉族,广东茂名人,计算机应用讲师,硕士,主要研究方向:计算机应用以及人工智能;

李沙(1986.11-),女,汉族,广东江门人,计算机应用助教,本科,主要研究方向:计算机应用技术。