畢業(yè)設(shè)計（論 文）pid控制算法及參數(shù)整定研究

1、目錄第1章前言????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1PID控制發(fā)展概況???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2PID參數(shù)整定方法

2、概述???????????????????????????????????????????????????????????????????????????2第2章PID控制算法及參數(shù)整定????????????????????????????????????????????????????????????????????42.1PID控制算法????????????????????????????????????????????????

3、???????????????????????????????????????????42.1.1PID控制器的基本原理???????????????????????????????????????????????????????????????????42.1.2數(shù)字PID控制器??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6

4、2.2常規(guī)PID參數(shù)整定方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????92.2.1ZieglerNichols整定方法????????????????????????????????????????????????????????????????92.2.2改進的ZieglerNichols整定方法??????????????????

5、??????????????????????????????102.2.3ISTE最優(yōu)設(shè)定方法的經(jīng)驗公式???????????????????????????????????????????????????112.2.4Haalman法的計算公式?????????????????????????????????????????????????????????????????122.2.5KT整定法????????????????????

6、??????????????????????????????????????????????????????????????????14第3章基于遺傳算法的PID參數(shù)尋優(yōu)?????????????????????????????????????????????????????????163.1遺傳算法概述???????????????????????????????????????????????????????????????????

7、????????????????????163.2標準遺傳算法操作???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173.2.1編碼方式????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????183.2.2初始

8、種群的設(shè)定?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193.2.3適應(yīng)度函數(shù)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193.2.4遺傳操作??????????????????????????????

9、???????????????????????????????????????????????????????????203.2.5收斂性????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????253.2.6遺傳算法中關(guān)鍵參數(shù)的確定????????????????????????????????????????

10、?????????????????253.3遺傳算法的主要步驟???????????????????????????????????????????????????????????????????????????261第1章前言1.1PID控制發(fā)展概況PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，是迄今為止最通用的控制方法，大多數(shù)反饋回路用該方法或其較小的變形來控制。PID調(diào)解器及其改進型是在工業(yè)過程控制中最常見的控制器，至今在全世界過程控制

11、中用的80%以上仍是純PID調(diào)解器，若改進型包括在內(nèi)則超過90%。我們今天所熟悉的PID控制器產(chǎn)生并發(fā)展與19151940年期間，盡管自1940年以來，許多先進控制方法不斷推出，但PID控制器以其結(jié)構(gòu)簡單，對模型誤差具有魯棒性及易于操作等優(yōu)點，仍被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電力和機械等工業(yè)過程控制中。但是同其它控制方法一樣，近幾十年來，PID控制方法和技術(shù)也處于不斷發(fā)展中，出現(xiàn)過以下幾種控制思想:(1)自適應(yīng)控制思想和常規(guī)PID控制器相結(jié)合

12、的自適應(yīng)PID控制或自校正PID控制。它既能自動整定控制器參數(shù)、能夠適應(yīng)被控過程參數(shù)的變化，也具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性好、可靠性高等優(yōu)點。(2)智能控制與常規(guī)PID控制相結(jié)合形成的智能PID控制。它具有不依賴系統(tǒng)精確數(shù)學(xué)模型的特點，對系統(tǒng)的參數(shù)變化具有較好的魯棒性。(3)模糊控制和PID控制器兩者的結(jié)合具有模型控制靈活而適應(yīng)性強的優(yōu)點，又具有PID控制精度高的特點。適用于工業(yè)控制過程中大滯后、時變、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，它可以不