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基于PSODE混合算法的ADRC控制系统

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简介:
本研究提出了一种结合PSO和DE优点的新型混合算法(PSODE),用于优化主动 disturbance rejection control (ADRC) 系统参数,显著提升了系统的鲁棒性和响应速度。 为了解决自抗扰控制过程中最优参数难以确定的问题,本段落提出了一种基于混合PSODE的参数调整算法。该方法使用线性ADRC控制器,并利用ITAE值来评估系统的动态性能,在输出振幅回撤较大时增加惩罚策略;鉴于ADRC控制系统中存在大量难于优化的参数问题,采用了一种改进型混合PSODE算法进行优化:当粒子群搜索停滞不前时,新方法会异步间歇地对pbest空间执行变异操作,并自适应调整惯性权重以促进收敛,从而平衡了全局和局部探索能力。最终通过仿真验证了该控制策略在锅炉过热汽温系统中的应用效果,结果显示优化后的控制系统具备优异的控制性能与鲁棒性。

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  • PSODEADRC
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    本研究提出了一种结合PSO和DE优点的新型混合算法(PSODE),用于优化主动 disturbance rejection control (ADRC) 系统参数,显著提升了系统的鲁棒性和响应速度。 为了解决自抗扰控制过程中最优参数难以确定的问题,本段落提出了一种基于混合PSODE的参数调整算法。该方法使用线性ADRC控制器,并利用ITAE值来评估系统的动态性能,在输出振幅回撤较大时增加惩罚策略;鉴于ADRC控制系统中存在大量难于优化的参数问题,采用了一种改进型混合PSODE算法进行优化:当粒子群搜索停滞不前时,新方法会异步间歇地对pbest空间执行变异操作,并自适应调整惯性权重以促进收敛,从而平衡了全局和局部探索能力。最终通过仿真验证了该控制策略在锅炉过热汽温系统中的应用效果,结果显示优化后的控制系统具备优异的控制性能与鲁棒性。
  • ADRC论文汇编
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    本论文集汇集了多种先进的ADRC(自抗扰控制)算法研究与应用成果,深入探讨了该领域的新进展和挑战。 以下是韩京清学者关于ADRC控制算法的研究论文资料共11份: 1. 安排过渡过程是提高闭环系统鲁棒性和稳定性的一种有效方法 —— 黄焕袍 2. 从PID技术到自抗扰控制技术 —— 韩京清 3. 大时滞系统的自抗扰控制 —— 韩京清 4. 反馈系统中的线性与非线性 —— 韩京清 5. 非线性PID控制器 —— 韩京清 6. 非线性跟踪微分器 —— 韩京清
  • PSODEMATLAB代码
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    本资源提供了一种名为PSODE(粒子群与差分进化混合)算法的MATLAB实现代码。该代码旨在优化复杂问题求解效率,适用于学术研究和工程应用。 结合PSO与DE算法的PSODE算法在性能上优于传统的PSO算法,特别适用于求解约束优化问题。该算法具有详细的注释,可以根据实际需求轻松编写调用程序并运行。
  • 遗传ADRC参数整定自抗扰
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    本研究提出了一种利用遗传算法优化自抗扰控制器(ADRC)参数的方法,有效提升了系统的动态响应和鲁棒性。 自抗扰控制器(Adaptive Disturbance Rejection Controller, 简称ADRC)是一种先进的现代控制理论策略,能够有效抑制系统内部及外部干扰,并提高系统的动态性能与稳定性。在实际应用中,ADRC的参数整定是关键步骤之一,直接影响着控制器的表现。 遗传算法(Genetic Algorithm, GA),作为一种全局优化方法,在ADRC参数调整过程中常被使用以寻求最佳控制参数组合。自抗扰控制器的核心理念在于将系统模型视为未知但可测量的内环与外环干扰之和,并设计合适的控制器来实时估计并抵消这些干扰。 遗传算法通过模拟生物进化过程,利用选择、交叉及变异等机制在解空间中搜索最优解,从而寻找出最理想的参数组合。具体应用到ADRC参数整定时,该方法通常包括以下几个步骤: 1. **初始化种群**:随机生成一组初始的参数集合。 2. **编码与解码**:将这些参数转换为便于遗传操作的形式,并在每次迭代后恢复成实际值。 3. **适应度函数设定**:定义一个评价标准来评估各个参数组合的表现,如响应时间、稳态误差等性能指标。 4. **选择机制实施**:根据上述评价标准挑选出表现最佳的个体进行保留。 5. **交叉操作执行**:选取两个优秀个体的部分参数进行交换以产生新的解决方案,并增加种群多样性。 6. **变异策略应用**:对部分选定的个体引入随机的小范围变化,进一步探索可能的有效解空间区域。 7. **迭代与终止条件设置**:重复上述过程直至达到预定的最大迭代次数或满足特定性能阈值。 通过这些步骤的应用和优化调整,可以利用遗传算法实现自抗扰控制器参数的最佳配置。这种智能优化技术在控制工程领域具有重要的应用价值,并有助于提升控制系统整体效能。
  • ADRC永磁同步电机矢量
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    本研究提出了一种基于自抗扰控制(ADRC)的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统。该系统通过精确调节电机的速度和位置,实现了高性能、高动态响应的驱动特性。研究表明,相较于传统PID控制策略,所设计的ADRC方案在提高系统的鲁棒性和稳定性方面具有显著优势。 针对传统三相永磁同步电机矢量控制方式存在的启动电流过大、超调量高以及抗干扰能力弱等问题,本段落设计了一种基于自抗扰控制器的三相永磁同步电机矢量控制系统。在传统的双闭环PI控制系统结构基础上,在Matlab/Simulink软件中分别采用PI控制器和自抗扰控制器搭建转速环三相永磁同步电机矢量控制模型。为了对比不同控制方法的效果,将两种控制器置于相同的电机参数与仿真条件下,并通过仿真实验获取了在两种控制策略下的电机转速、电磁转矩及电流响应数据。 实验结果表明,基于自抗扰控制器的三相永磁同步电机矢量控制系统具有更优的控制性能。该系统不仅超调量小,动态响应速度快,而且鲁棒性更强。本研究为改进永磁同步电机矢量控制技术提供了重要的理论参考依据。
  • PLC两种液体设计.doc
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    本文档探讨了采用可编程逻辑控制器(PLC)实现两种液体自动混合控制系统的两种设计方案,并分析其在工业应用中的优势与适用场景。 本段落介绍了一种液体混合PLC控制系统的开发设计,旨在实现自动添加、混合等多种自动化操作功能。该系统的核心是使用PLC进行控制,并通过传感器监测储罐内的液位高度,在确定顺序后加入A和B两种液体,搅拌40秒后再释放出混合后的液体。在设计过程中广泛采用了计时器与顺序控制继电器指令等技术手段,结合各类外围设备构成一套易于工业应用的系统整体结构。该控制系统具备功能扩展性强的特点,并且可以在各种生产环境中广泛应用。
  • GA-ADRC遗传优化自抗扰参数
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    本研究提出了一种基于GA-ADRC的创新方法,通过遗传算法优化自抗扰控制器参数,显著提升了系统的鲁棒性和动态响应性能。 通过遗传算法优化自抗扰模型的参数,以提升其性能。
  • Matlab实现
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    本研究利用MATLAB工具对混沌系统的动态特性进行分析,并提出有效的控制策略以稳定或引导混沌行为,为复杂系统的研究提供新视角。 混沌是非线性系统特有的非周期运动形式,在自然科学和社会科学的各个领域都有广泛的存在。1972年12月29日,美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一E.N.洛伦兹在美国科学发展学会第139次会议上发表了题为《蝴蝶效应》的论文,提出了一个看似荒谬的观点:在巴西一只蝴蝶翅膀的一次拍打可能引发得克萨斯州的一个龙卷风。这一观点揭示了天气预报中的不确定性问题,并将这种现象归因于混沌理论的影响。