应用改进遗传算法进行PID控制器参数整定

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1、江苏大学硕士学位论文应用改进遗传算法进行PID控制器参数整定姓名：刘虹申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：杨卫国20061215江苏大学硕士学位论文摘要遗传算法是一种基于生物进化理论的全新优化搜索方法，是一种具有极高鲁棒性的全局优化方法，在自控领域得到广泛的应用。本文对遗传算法理论进行了深入而细致的研究，针对标准遗传算法易发生早熟收敛现象和收敛速度过慢的缺陷，提出了遗传算法的改进策略：最优保存策略以及采用自适应交叉和变异算子，并综合分析了它们对算法收敛性的影响。本论文用Matlab作为数据处理工具，分析和仿真了

2、PID控制系统，用遗传算法搜索最佳的PID参数。应用改进的遗传算法对PID控制器参数进行优化设计，基于MATLAB的仿真结果表明控制系统的性能指标有很大改善，证明了该改进算法的可行性和有效性。遗传算法在自控领域的应用目前多数处于理论性仿真研究阶段。本人应用Matlab软件仿真了实际工业过程控制系统，并验证了遗传算法在工业过程控制中的巨大应用价值，证实了该方法具有简单、直观的特点和很强的工程应用价值。关键词：遗传算法；PID优化整定；MATLAB仿真；自适应技术；适应度函数江苏大学硕士学位论文AbstractGenet

3、icalgorithmisanewoptimizingsearchingmethodbasedonbiologyevo-lutionarytheory．Itisaglobaloptimizationalgorithms耐thhi曲robustperformance．Ithasbeen、^，idelyappliedinautomaticcontrolfield．Someimprovementslikegrea-testunitconservedstrategy，adaptivetechniquetoCrOSSOVero

4、peratorandmutationoperatorarepresentedtoovercometheslowandprematureconvergenceshortagesofCanonicalGenericAlgorithms．Analysisismadeontheireffects0nalgorithmCO—nvergence．InthedissertationPID—controlsystemiSanalyzedandsimulatedusingMatlabasat001．Genericalgorithmis

5、usedtosearchforthebestPIDfactors．ByapplyingthemodifiedgeneticalgorithmtotheoptimizingofparametersofPIDcontroller,BetterperformancesofcontrolsystemareachievedandsimulationresultbasedOnMatlabshowsitsfeasibilityandutility．ThemostapplicationsoftheGAintheautomaticfi

6、eldarestillintheoreticalsi—mulation．Thisdissertationpresentsadatacommunicationmodebetweenthesimula-tiveandactualsystems．whichusestheManabSimulariveplant,ThismodepresentsanewmethodtoapplyGAintheengineeringtodevelopindustrialcontrolsystems．Thismethodiseasyandintu

7、itional，andvaluableforengineeringapplication．Keywords：geneticalgorithm；PIDoptimal—tuning；MATLABsimulink；Adaptivetechnique；AdaptabilityfunctionⅡ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，

8、可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密口。学位论文作者签名：年月日指导教师签名：弓毛删年月日江苏大学硕士学位论文1．1遗传算法的概念第一章绪论遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种全局优化概率搜索算法。遗传算法中，将n维决策向量x表示成由n个记号所组成的编