基于PSO的PID控制器优化设计文献综述

 2021-09-25 08:09

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一、PID控制简介:

PID控制是最早提出的反馈控制策略之一,具有算法简单,鲁棒性强和可靠性高的特点,在工业控制系统中有着广泛的应用。PID控制器[3]是按照偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。PID控制器的控制性能与控制器参数,,的优化有着直接关系,这三个参数整定程度的好坏不但会影响到控制的质量,而且还会影响到控制器的鲁棒性[3]。

1.PID参数对控制系统的影响:

比例环节:成比例的反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,控制器立马产生控制作用,以减少偏差。增大,PID控制器调节时间加快,但过大,系统会产生较大的超调,导致系统不稳定。

积分环节:主要是用于消除系统的静态误差,提高系统的无差度。积分环节作用的强弱取决于积分时间常数,积分时间常数越大,积分作用越弱,反之越大。

微分环节:反应偏差信号的变化率,调节误差的微分输出,误差突变时,能够得到及时的控制,并在能偏差信号变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,以加快系统的动作速度,减少调节时间[2][3]。

2.PID参数整定方法分为:

1)基于模型的PID参数整定法,此方法主要适用于被控对象的模型结构已清楚,或者通过辨识能得到被控对象的模型参数。

2)基于规则的PID参数整定,是将人们长期实践经验通过某种规则在机器上实现,很方便的实现PID参数整定[2]。

二、粒子群算法(PSO)简介:

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