基于改进人工蜂群优化算法的PID参数整定
2022-09-13董如意孙立勋
吉林化工学院学报 2022年5期
关键词:优化
董如意,孙立勋
(吉林化工学院 信息与控制工程学院,吉林 吉林 132022)
PID控制器由于具有适用性高、结构简单、鲁棒性好和易于控制等特点,被广泛应用于工业生产当中[1].PID控制器的Kp、Ki、Kd3个参数的整定是影响系统是否具备稳定、准确和快速等特性的关键因素,直接决定了系统的控制性能,因此在PID控制器的设计和应用过程中,控制器参数的整定和优化是最重要的问题.传统的参数整定方法有完全经验法、临界比例法、等幅振荡法等,这些方法在面对工况复杂和参数严苛的情况时,往往操作起来过于烦琐,控制效果也不尽如人意.随着人工智能的发展,智能优化算法被成功引入PID控制器的应用中,发挥了很好的效果.本文提出一种改进的人工蜂群优化算法,实现对PID控制器的参数整定,实验结果表明,改进后的算法可以达到理想的优化性能.
1 PID控制原理
PID控制器(比例-积分-微分控制器),是由比例环节P、积分环节I、微分环节D组成的控制器,通过设置Kp、Ki、Kd3个参数来控制系统[2].经典PID控制器常用于线性系统或时不变系统的控制,与其他简单的控制器不同的是,PID控制器可以根据历史输出数据与给定值来调整输入值,即将系统运行时输出的各项参数与给定值进行比较,然后计算出新的输入值反馈回系统,使控制系统输出数据达到或保持在给定值允许的误差范围内,从而使系统更加稳定[3].
PID本质上是一种线性控制器,根据给定值与实际输出值构成的控制误……
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