【摘 要】
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造纸生产过程中的定量控制系统具有大时滞和多干扰等特征,传统的基于经验的PID整定方法难以获得预期的效果。采用优化方法设计适合大时滞和多干扰过程的优化PID方法具有重要
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造纸生产过程中的定量控制系统具有大时滞和多干扰等特征,传统的基于经验的PID整定方法难以获得预期的效果。采用优化方法设计适合大时滞和多干扰过程的优化PID方法具有重要的实际意义。PSO具有理论简单和调节参数少等优点,可以用于PID的优化设计。然而,PSO算法有易早熟收敛等局限。本文提出了一种改进的PSO,克服了该问题,将其用于PID参数优化设计,并应用于浙江某纸厂造纸生产过程,取得以下成果:1.针对PSO易早熟收敛导致后期停滞的问题,提出一种基于非线性权重的PSO寻优方法,在优化过程中引入自适应变异策略以改善多样性,避免过早收敛。仿真表明,改进的PSO局部优化能力和收敛速度得到提高,解决了 PSO寻优停滞的问题。2.针对传统PSO用于PID参数优化设计存在的参数选择具有盲目和计算量大等局限,利用H∞控制理论设定PSO寻优范围,提高了程序运行的效率,缩小了 PSO粒子寻优区域。仿真表明,算法能够有效地提高PID设计效率,拥有更好的寻优能力。3.将前述研究成果应用于嘉兴某造纸厂定量控制系统中,利用辨识方法建立定量的数学模型,设计H∞PID控制器,采用改进的PSO对PID进行优化,取得了期望的效果,验证了所提方法的可行性。
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