基于改進合作協同進化算法PID整定

梅 領，羅 杰

(南京郵電大學 自動化學院，江蘇 南京 210046)

基于改進合作協同進化算法PID整定

梅 領，羅 杰

(南京郵電大學 自動化學院，江蘇 南京 210046)

針對復雜系統PID控制的參數整定問題，為在給定性能指標下實現PID三個參數以協同進化方式自動搜索的最佳組合，提出了一種基于改進合作協同進化的PID控制器參數優化方法。該方法根據PID控制器模型，設計了更具有針對性的PID參數優化目標函數，結合協同進化算法對參數進行最優組合，并在合作協同進化算法的基礎上，提出了PID參數協同進化之前執行分組排序策略，依據處理結果選擇確定最優組作為下一代協同進化的代表組合，根據代表組合評估分組排序優劣。仿真結果表明，所提出的新型合作協同進化算法應用于PID參數相比傳統的進化算法具有更好的優化效果，且算法的收斂速度快、自適應性強、精確度高，顯現出較好的應用前景。

PID參數整定;協同進化;排序策略;優化目標函數

0 引 言

PID控制是最早發展起來的控制策略之一，由于算法簡單、魯棒性和可靠性好，在過程控制和運動控制中應用廣泛，例如軋鋼機[1]、直流電機控制[2]和回轉液壓系統[3]等。然而在實際的工業生產過程中往往具有非線性、時變不確定性，因此很難建立精確的數學模型[4]。PID控制性能與其參數整定存在著直接的關系，傳統的PID參數采用Z-N方法[5-6]進行整定，這是經驗試湊的方法。近些年，一些啟發式算法相繼提出，用來對PID參數進行整定優化?！?br>