基于粒子群算法的动态矩阵控制参数优化.pdfVIP

第22卷 第3期 仪器仪表用户 EIC Vo1．22 2015年6月 NSTRUM ENTATlON 2015 No．3 基于粒子群算法的动态矩阵控制参数优化 谷泽坤，何同祥 (华北电力大学 自动化系，河北 保定 071003) 摘 要 ：介绍了动态矩阵控制算法的原理 ，通过对控制对象进行仿真实验，发现动态矩阵控制算法与传统的PID控 制算法相比，有良好的跟踪性和鲁棒性。进一步提出采用粒子群算法对动态矩阵控制参数进行优化 ，并且与传统的 试凑法相比较，发现使用粒子群寻优动态矩阵控制参数不仅缩短了寻优消耗的时间，而且提高了控制品质，从而达 到满意的控制效果。 关键词：动态矩阵控制；PID控制；粒子群算法；参数优化 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671—1041(2015)03—0035—03 DynamicMatrixControlParametersOptimizationBasedonPSO GuZekun，HeTong,xiang (NCEPUAutomationdepartment，HeibeiBaoding071003，China) Abstract：Introducethetheoryofthedynamicmatrixcontrol，throughsimulationofthecontrolobjectandcomparedwith traditionalPID control，findthatdynamicmatrixcontrolhasgoodtrackingandstrongrobustness．Further，proposethatthedynamic matrixcontrolparameterscanbeoptimizedusingPSO．Comparedwiththetratitionaltrim anderror，findusingdynamicmatrix controlparametersoptimizationbasedonPSO notonlyshortenthetime，butalsoimprovethecontrolquality，SOastoachieve satisfactorycontroleffect． Keywords：dynamicmatrixcontrol；PIDcontrol；PSO；parametersoptimization 0 引言 1动态矩阵控制算法 与PID算法相 比，采用DMC控制算法控制大惯性大迟 1．1预测模型 延对象 ，可以减小超调 ，获得 良好的跟踪性和较强的鲁棒 动态矩阵控制是以对象阶跃响应模型为基础的预测控 性。但是 ，对DMC控制算法来说 ，一般没有直接的解析式 制算法 。给被控对象施加阶跃响应，获得对象的阶跃响 使其控制参数与控制效果相对应 ，所 以不能使用解析法来 应离散动态系数a，a：，a，…，a，其 中N称为模型时域 唯一确定DMC控制参数。因此，现在对DMC控制参数进行 长度，N的取值应使a；(iN)足够接近其稳态值。 整定大都采用试凑结合仿真的方法 ，这样不仅花费大量的 根据线性系统的比例叠加性质，动态矩阵控制算法的 时间，而且得到的控制参数并不一定是最优控制参数，所 预测模型方程为