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《河北大学》 2011年
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自抗扰控制器的免疫遗传算法优化及其应用研究

郝靖宇  
【摘要】:自抗扰控制技术是中科院韩京清研究员在非线性PID控制器的基础上提出的,并根据此概念设计出具有自抗扰作用和非线性“智能”功能的自抗扰控制器(ADRC)。该控制器由非线性跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)三部分组成。由于其算法结构简单、鲁棒性强等特点,已被广泛应用于多个领域。 本文主要研究自抗扰控制器的免疫遗传算法优化及其在过热汽温控制系统中的应用。主要内容包括: 首先,详细介绍了自抗扰控制器的发展过程、结构和原理,分析了自抗扰控制器的各个组成部分及典型二阶自抗扰控制器的离散算法。根据自抗扰控制器的算法特点,按照系统建模的模块化思想,分别采用M_Function设计、S_Function设计和子系统封装技术建立了自抗扰技术模块库,并将创建的自定义模块库显示在库浏览器窗口下,节省建模时间。 其次,针对自抗扰控制器参数较多,不易整定的难题,采用免疫遗传算法对其参数进行整定,摆脱了自抗扰控制器参数整定对经验的依赖,并通过仿真实验验证了该优化算法的有效性。 最后,将自抗扰控制器应用于大惯性、大迟延、变参数的过热汽温控制系统中,并用免疫遗传算法对该控制系统中自抗扰控制器的参数进行优化。仿真实验表明,过热汽温控制系统的自抗扰控制方案比PID控制的适应性和抗干扰性更强。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP273

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