基于改进粒子群算法的PID控制参数整定

摘要

目的:为解决PID控制中参数整定不合理导致控制性能差、超调量大、耗时等问题,提出一种基于改进粒子群算法整定PID控制器控制参数的方法。方法:针对标准粒子群算法在寻优过程中易陷入局部的情况,引入Rosenbrock算法增强粒子在增强局部搜索的能力,从而提高解的质量,并利用改进后的粒子群算法整定PID参数,得到整定后的PID控制参数用于控制系统,并通过Matlab进行仿真试验,将文中改进粒子群算法与标准粒子群对比。结果:仿真结果显示融合Rosenbrock搜索的粒子群算法所整定出的PID控制参数在仿真中超调量为9.5%,系统调整至稳态时间为1.69 s,ITAE性能指标约为4.25;标准粒子群超调量为24.65%,系统调整时间为2.32 s,ITAE性能指标约为5.52。结论:相比于标准粒子群算法,文中改进粒子群算法所整定的PID控制参数在仿真实验中的综合性能更好,且超调量较小,调节时间短,响应速度较快,鲁棒性强,为PID控制参数整定提供了方法。