毕业设计（论文）-基于克隆选择的PID控制参数的整定研究精选.doc

编号： 　　　 本科毕业设计（论文） 题目：（中文）基于克隆选择的PID控制参数的整定研究 （英文）The study of PID control parameters based on the clonal selection 下属学院 科技学院理工分院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 10自动化2班 学 号 姓 名 指导教师 职称 副教授 完成日期 201 4 年 4 月 14 日 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于克隆选择的PID参数的整定研究》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 2014年 4 月 10日 摘　要 【摘要】 现在已经有很多不同的方法来整定PID参数，但是传统的这些算法大多都有很多缺陷，本文是用克隆选择算法来整定PID参数的研究。克隆选择算法在生物免疫系统的启发下，引入和亲和度和浓度以及高变异率来获得最优的目标函数，从而使系统得到最优的PID参数。基于克隆选择的PID控制器在MATLAB仿真下得到的选优结果比一般的PID控制器和工程整定法中的试凑法所整定的选优结果的效果要好。 【关键词】克隆选择算法；PID控制器；参数优化。 Abstract 【ABSTRACT】Aiming at the problem of PID paramenter tuning, the tuning method have a lot , but the traditional tuning algorithm hasmany defects, this paper is to study the clonal selection algorithm is used to tune the parameters based on PID.Clonal selection algorithm is inspired by biological immune system, on the evolutionary basis, introducing the affinity and concentration and high variability to obtain the optimal objective function, so as to obtain the optimal parameters of PID. Through the simulation experiments,clonal selection algorithm of PID controller is better than the traditional PID controller and engineering tuning method of trial and error method. 【KEYWORDS】clone selection algorithm;PID controller;parameters optimization. 目　录 1 绪论 1 1.1 课题研究的背景与意义 1 1.2 克隆选择算法的现状与发展 1 1.3 研究本课题的主要任务与目标 2 2 克隆选择算法的基本理论 3 2.1 克隆选择的生物学原理 3 2.2 克隆选择算法的操作算子 4 2.2.1 编码策略 4 2.2.2 亲和度计算 4 2.2.3 浓度抑制 4 2.2.4 选择 5 2.2.5 交叉 5 2.2.6 变异 5 2.3 克隆选择算法的基本流程结构框架与实现 6 2.4 分析克隆选择算法的基本特点以及与传统遗传算法的不同 7 2.5 本章小结 8 3 PID控制器参数优化 9 3.1 PID控制 9 3.2 克隆选择的PID控制器参数的整定研究 10 3.3 线性系统的仿真实验 11 3.3.1 仅改变交叉概率对线性系统的影响 13 3.3.2 仅改变变异概率对线性系统的影响 14 3.3.3 结果分析与讨论 14 3.4 非线性系统的仿真实验 15 3.4.1 仅改变交叉概率对非线性系统的影响 17 3.4.2 仅改变变异概率对非线性系统的影响 17 3.4.3 结果分析与讨论 18