求解并联冷机负荷分配问题的改进FODPSO算法 被引量：4

1

作者 于军琪 赵泽华 +2 位作者 赵安军 王福 陈时羽 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1901-1914,共14页

针对并联冷机负荷分配问题,以系统总功率最小为优化目标,建立满足系统末端负荷需求的并联冷机负荷分配优化模型,提出一种改进分数阶达尔文粒子群优化(IFODPSO)算法,以每台冷机的部分负荷率为优化变量进行求解,优化并联冷机系统的运行策... 针对并联冷机负荷分配问题,以系统总功率最小为优化目标,建立满足系统末端负荷需求的并联冷机负荷分配优化模型,提出一种改进分数阶达尔文粒子群优化(IFODPSO)算法,以每台冷机的部分负荷率为优化变量进行求解,优化并联冷机系统的运行策略以节能。首先,针对基本分数阶达尔文粒子群优化(FODPSO)算法粒子初始化过于分散的问题,提出利用蒙特卡洛方法结合基本算数运算符生成初始种群;其次,针对其在高维优化中难以同时搜寻到每一维最优解的问题,引入多重优化提高算法稳定性并加快收敛速度;第三,针对易陷入局部最优的问题,通过自适应多策略行为使粒子能够根据其适应度选择合适的更新方式,提高了算法的搜索能力;最后,以2个典型的并联冷机系统作为案例验证所提出算法的性能,并与其他现有优化算法的实验结果进行对比。研究结果表明:相比于其他算法,IFODPSO算法在并联冷机负荷分配问题的求解中能够取得更加显著的节能效果,得到更优的运行策略,同时收敛精度、收敛速度和稳定性都有了显著提高。 展开更多

关键词 负荷分配 并联冷机 分数阶达尔文粒子群优化算法 蒙特卡洛 多重优化 自适应多策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进的分数阶超临界机组水煤比控制方法仿真

2

作者 李士哲 杜毅恒 刘帅 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期289-298,共10页

针对超临界机组给煤量与给水流量响应速度不匹配以及工况变动引发的参数摄动问题,提出将燃料-中间点温度控制系统简化为具有参数不确定性的单输入单输出形式,以便确定参数变动范围.设计了一种针对该参数不确定性系统的分数阶定量反馈控... 针对超临界机组给煤量与给水流量响应速度不匹配以及工况变动引发的参数摄动问题,提出将燃料-中间点温度控制系统简化为具有参数不确定性的单输入单输出形式,以便确定参数变动范围.设计了一种针对该参数不确定性系统的分数阶定量反馈控制方案,并引入多重性能指标以优化控制效果.采用改进的多目标粒子群算法来解决控制系统性能优化与迭代效率之间的平衡并提升参数寻优的准确性.仿真结果表明,所提出的分数阶定量反馈控制系统能够显著提升超临界机组水煤比系统的控制性能,保障机组安全稳定运行. 展开更多

关键词 超临界机组 水煤比控制系统 分数阶控制 定量反馈理论 多目标粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分数阶达尔文粒子群FODPSO算法的图像分割 被引量：3

3

作者 余胜威 曹中清 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第9期1836-1842,共7页

图像分割主要用于提取用户感兴趣的目标,是图像分类和识别的基础。采用一种基于分数阶达尔文粒子群算法的图像分割方法,该算法采用分数阶微积分控制系统收敛性,能够对n尺度图像进行n-1个阈值寻优计算。实验结果表明,对比于APSO、CFPSO算... 图像分割主要用于提取用户感兴趣的目标,是图像分类和识别的基础。采用一种基于分数阶达尔文粒子群算法的图像分割方法,该算法采用分数阶微积分控制系统收敛性,能够对n尺度图像进行n-1个阈值寻优计算。实验结果表明,对比于APSO、CFPSO算法,该算法具有收敛速度快、稳定性强、精度高、全局寻优等特点,有效地克服了传统算法易陷入局部最优和收敛速度慢等缺陷,可满足实际工程需求。 展开更多

关键词 多尺度分割 分数阶达尔文粒子群算法 类方差 算法对比

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性动态重心粒子群优化的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器设计

4

作者 王仁明 刘闻仲 +2 位作者 鲍刚 张铭锐 杨婕 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1067-1074,共8页

针对现有Oustaloup滤波器拟合精度不佳、结构复杂的缺点,提出了最优精简Oustaloup滤波器。针对粒子群优化算法整定分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数时学习能力不充分、迭代收敛乏力的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法。该算法设计了... 针对现有Oustaloup滤波器拟合精度不佳、结构复杂的缺点,提出了最优精简Oustaloup滤波器。针对粒子群优化算法整定分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数时学习能力不充分、迭代收敛乏力的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法。该算法设计了双异步非线性动态学习因子,以提高粒子的思考能力与信息共享能力,并增加了粒子群质量重心项,用以加速收敛过程。将改进的算法结合最优精简Oustaloup滤波器应用于分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器的设计过程,选取了2个分数阶系统模型进行仿真验证。结果表明,改进的算法收敛速度更快且不易陷入局部最优,所设计的控制系统超调量更小、调节时间更短、稳态误差更小,提高了系统的抗干扰能力。 展开更多

关键词 分数阶PI^(λ)D^(μ) 粒子群优化算法 Oustaloup滤波器 参数整定

在线阅读 下载PDF 职称材料

动态拓扑结构混合粒子群算法及其应用 被引量：1

5

作者 王浩丞 李凌 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第8期2065-2079,共15页

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭... 针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭代过程中各自独立地交替进行全局搜索与局部探索,并以自适应的粒子速度与位置约束方法提高算法在迭代过程中信息的利用率。对粒子群拓扑结构进行改进,以动态多邻域环形拓扑结构提高搜索空间覆盖能力,均衡收敛速度。设置动态性能分析以及消融实验,验证算法中粒子分布质量与改进措施的有效性。采用分数阶比例-积分-微分(FOPIλDμ)控制下的速度伺服系统作为应用场景,将该算法与其他四种算法进行对比。结果表明,DynRing-hfpso算法较已有的元启发式优化算法有更快的收敛速度与更优的收敛精度,且在多次实验中展现出更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 环形拓扑结构 粒子群算法 萤火虫算法 分数阶PID 自整定

在线阅读 下载PDF 职称材料

自适应的分数阶达尔文粒子群优化算法 被引量：18

6

作者 郭通 兰巨龙 +1 位作者 李玉峰 陈世文 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期130-140,共11页

针对分数阶达尔文粒子群算法收敛性能依赖于分数阶次α,易陷入局部最优的特点,提出了一种自适应的分数阶达尔文粒子群优化(AFO-DPSO)算法,利用粒子的位置和速度信息来动态调整分数阶次α,并引入自适应的加速系数控制策略和变异处理机制... 针对分数阶达尔文粒子群算法收敛性能依赖于分数阶次α,易陷入局部最优的特点,提出了一种自适应的分数阶达尔文粒子群优化(AFO-DPSO)算法,利用粒子的位置和速度信息来动态调整分数阶次α,并引入自适应的加速系数控制策略和变异处理机制,以获取更优的收敛性能。对几种典型函数的测试结果表明,相比于现有的粒子群算法,所提的AFO-DPSO算法的搜索精度、收敛速度和稳定性都有了显著提高,全局寻优能力得到了进一步提高。 展开更多

关键词 分数阶达尔文粒子群优化 进化因子 分数阶次 加速系数 变异机制 自适应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进粒子群算法的 USV 航向分数阶控制 被引量：21

7

作者 李光宇 郭晨 李延新 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1146-1151,共6页

针对欠驱动水面船舶(underactuated surface vessel,USV)航向保持稳定性问题,对船舶自动舵控制系统设计了分数阶PIλDμ控制器。积分阶次λ和微分阶次μ的引入使得分数阶比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)PI... 针对欠驱动水面船舶(underactuated surface vessel,USV)航向保持稳定性问题,对船舶自动舵控制系统设计了分数阶PIλDμ控制器。积分阶次λ和微分阶次μ的引入使得分数阶比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)PIλDμ控制器具有更好的鲁棒性和抗扰动能力,但同时也加大了算法设计的难度。使用改进粒子群算法对分数阶PIλDμ控制器参数进行整定,即解决了粒子群算法容易使粒子陷入局部最优问题,又解决了分数阶PIλDμ控制器整定参数多、设计复杂问题。通过仿真对比实验,结果表明,该控制器能很好地根据船舶动态特性变化,自动进行适应性参数优化,具有跟踪速度快、航向控制超调小以及抗扰性强等优点。 展开更多

关键词 欠驱动水面船舶 改进粒子群算法 分数阶 PIλDμ 控制器 航向控制 自动舵 UNDERACTUATED surface VESSEL (USV)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粒子群算法的被动分数阶汽车悬架参数优化设计 被引量：14

8

作者 游浩 申永军 杨绍普 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期224-228,254,共6页

利用粒子群算法研究了被动分数阶汽车悬架参数的优化设计。分数阶汽车悬架系统是指运动微分方程中含有分数阶微分项的汽车悬架系统。建立了被动分数阶悬架系统的仿真模型,利用Oustaloup滤波器算法实现了该模型中分数阶微积分的近似计算... 利用粒子群算法研究了被动分数阶汽车悬架参数的优化设计。分数阶汽车悬架系统是指运动微分方程中含有分数阶微分项的汽车悬架系统。建立了被动分数阶悬架系统的仿真模型,利用Oustaloup滤波器算法实现了该模型中分数阶微积分的近似计算。利用粒子群算法寻找一组最优的悬架参数来协调汽车操纵稳定性和乘坐舒适性的关系以到达最优的悬架性能。对比原悬架系统和优化后悬架系统在A、B、C、D共四级路面输入下的响应及其频率特性。研究结果表明,利用该方法对被动分数阶悬架参数进行优化设计,在保证汽车操纵稳定性的前提下乘坐舒适性得到明显改善。 展开更多

关键词 汽车悬架 分数阶微积分 粒子群算法 Oustaloup滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CAPSO算法的修正炮弹分数阶控制器设计 被引量：12

9

作者 鲍雪 王大志 杨永生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2556-2562,共7页

为了提高修正炮弹系统模型的控制品质,采用分数阶控制器以取得更优的控制效果。针对分数阶控制器参数整定时大都需要公式推导、计算量大等问题,提出一种基于混沌自适应粒子群优化算法(CAPSO)并用于修正炮弹分数阶控制器的设计。将混沌... 为了提高修正炮弹系统模型的控制品质,采用分数阶控制器以取得更优的控制效果。针对分数阶控制器参数整定时大都需要公式推导、计算量大等问题,提出一种基于混沌自适应粒子群优化算法(CAPSO)并用于修正炮弹分数阶控制器的设计。将混沌算法与惯性权重调整的粒子群算法融合,对粒子群进行混沌初始化并对陷入局部最优的粒子进行混沌搜索,同时引入惯性权重非线性调整策略提高了算法的收敛精度,得到全局最优解。利用CAPSO算法对分数阶PIλDμ控制器的参数进行整定,并用于修正炮弹俯仰角稳定回路的控制中。通过仿真实验,验证了该优化算法的可行性。仿真结果表明,CAPSO算法在修正炮弹分数阶控制器的参数整定方面优于主导极点法、粒子群优化算法(PSO)等算法,与PSO算法相比调节时间减少了1.139 s、超调量减小了11.84%,具有收敛速度快、超调量小、稳定性好、抗干扰性强等特点;经CAPSO算法优化的分数阶PIλDμ控制器动态响应特性要优于整数阶PID控制器。 展开更多

关键词 分数阶PIλDμ控制器 修正炮弹 混沌自适应粒子群优化算法 惯性权重

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合粒子群算法优化分数阶PID控制参数研究 被引量：19

10

作者 胡海波 黄友锐 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第9期2483-2486,共4页

分数阶比例—积分—微分(PID)控制器是一种把PID控制器的整数阶次推广到分数的比例、积分、微分控制器,它比传统的PID控制器更能精确地控制复杂的被控系统。而参数的取值对控制效果的好坏起着决定性作用,为此提出了一种混合粒子群算法BF... 分数阶比例—积分—微分(PID)控制器是一种把PID控制器的整数阶次推广到分数的比例、积分、微分控制器,它比传统的PID控制器更能精确地控制复杂的被控系统。而参数的取值对控制效果的好坏起着决定性作用,为此提出了一种混合粒子群算法BFA-TPO优化参数值。该算法将具有趋化、繁殖和驱散特点的细菌觅食算法和参数少,易于优化的粒子群算法相结合来计算出精确的分数阶PID控制器的参数值。通过对传统PID控制器和分数阶PID控制器参数优化的实验仿真,结果表明基于该算法的分数阶PID控制不仅无超调量、收敛速度快,而且鲁棒性强、收敛精度高,可用于控制不同的对象和过程。 展开更多

关键词 分数阶PID控制器 粒子群算法 细菌觅食算法 参数优化 鲁棒性

在线阅读 下载PDF 职称材料

重构分数低阶协方差的子空间拟合测向算法 被引量：7

11

作者 高洪元 刁鸣 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期729-734,共6页

基于重构的分数低阶矩阵,提出了重构分数低阶协方差的多重信号分类测向算法和信号子空间拟合测向算法。为了快速求解所提出的测向算法,设计了一种可进行多维搜索的自适应差分粒子群优化算法。利用粒子群算法和差分进化算法的优点,可以... 基于重构的分数低阶矩阵,提出了重构分数低阶协方差的多重信号分类测向算法和信号子空间拟合测向算法。为了快速求解所提出的测向算法,设计了一种可进行多维搜索的自适应差分粒子群优化算法。利用粒子群算法和差分进化算法的优点,可以获得测向问题的全局最优解。Monte-Carlo仿真证明了所提测向算法可有效分辨相干源,并且其检测性能优于已有的一些经典算法。 展开更多

关键词 分数低阶协方差 信号子空间拟合 MUSIC算法 粒子群优化算法 差分进 化算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粒子群算法的液压APC系统分数阶PID控制器设计 被引量：9

12

作者 魏立新 王浩 王铁兴 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2017年第3期246-252,共7页

为提高冷轧液压伺服位置控制系统在复杂工况下的暂态性能和稳定性,提出一种径向基函数神经网络在线自适应调节分数阶PID控制算法。为提高网络精度,减少冗余隐层节点,采用带有2次变异机制的粒子群算法离线同时优化网络结构和初始参数,同... 为提高冷轧液压伺服位置控制系统在复杂工况下的暂态性能和稳定性,提出一种径向基函数神经网络在线自适应调节分数阶PID控制算法。为提高网络精度,减少冗余隐层节点,采用带有2次变异机制的粒子群算法离线同时优化网络结构和初始参数,同时选择BP算法在线调整网络参数,使FOPID控制系统具备良好的自适应能力。仿真结果表明,该控制系统能够快速准确跟随输入信号,且能明显抑制外在干扰和系统参数扰动,控制效果优于其他对比控制算法。 展开更多

关键词 液压伺服控制系统 分数阶PID 粒子群算法 网络优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于量子粒子群优化算法的新型正交基神经网络分数阶混沌时间序列单步预测 被引量：2

13

作者 李瑞国 张宏立 王雅 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第8期2227-2232,2237,共7页

针对分数阶混沌时间序列预测精度低、速度慢的问题,提出了基于量子粒子群优化(QPSO)算法的新型正交基神经网络预测模型。首先,在Laguerre正交基函数的基础上提出一种新型正交基函数,并结合神经网络拓扑构成新型正交基神经网络;其次,利用... 针对分数阶混沌时间序列预测精度低、速度慢的问题,提出了基于量子粒子群优化(QPSO)算法的新型正交基神经网络预测模型。首先,在Laguerre正交基函数的基础上提出一种新型正交基函数,并结合神经网络拓扑构成新型正交基神经网络;其次,利用QPSO算法优化新型正交基神经网络参数,将参数优化问题转化为多维空间上的函数优化问题;最后,根据已优化参数建立预测模型并进行预测分析。分别以分数阶Birkhoff-shaw和Jerk混沌系统为模型,利用Adams-Bashforth-Moulton预估-校正法产生混沌时间序列作为仿真对象,进行单步预测对比实验。仿真表明,与反向传播(BP)神经网络、径向基函数(RBF)神经网络及普通的新型正交基神经网络相比,基于QPSO算法的新型正交基神经网络的平均绝对值误差(MAE)、均方根误差(RMSE)明显减小,决定度系数(CD)更接近于1,平均建模时间(MMT)明显缩短。实验结果表明,基于QPSO算法的新型正交基神经网络提高了分数阶混沌时间序列预测的精度和速度,便于该预测模型的应用和推广。 展开更多

关键词 正交基 神经网络 量子粒子群优化算法 分数阶 混沌时间序列预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进粒子群优化算法的分数阶PID控制 被引量：23

14

作者 郑恩让 姜苏英 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期2082-2087,共6页

分数阶PID控制器参数优化是当前分数阶控制领域研究的重要课题,为了避免分数阶PID控制器设计和参数整定的复杂性,提出一种基于改进粒子群算法的分数阶PID参数优化算法。该算法的基本思想是根据正交设计的多因素多水平试验得到改进粒子... 分数阶PID控制器参数优化是当前分数阶控制领域研究的重要课题,为了避免分数阶PID控制器设计和参数整定的复杂性,提出一种基于改进粒子群算法的分数阶PID参数优化算法。该算法的基本思想是根据正交设计的多因素多水平试验得到改进粒子群算法的参数最优取值,然后使用改进的粒子群优化算法对分数阶PID控制器的参数进行离线优化,从而确定分数阶PID控制器参数的最优取值。通过仿真与遗传算法以及标准粒子群优化算法相比较,仿真结果表明该算法整定参数收敛速度快,且闭环系统的阶跃响应具有超调量小、上升速度快、调节时间短等优点。 展开更多

关键词 分数阶PID控制 粒子群优化 遗传算法 参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

气动调节阀最优分数阶PID控制器设计 被引量：13

15

作者 朱敏 臧昭宇 +1 位作者 胥子豪 肖阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期267-274,共8页

针对工业控制过程气动调节阀阀位控制中非线性,模型不精确等问题,提出一种基于分数阶PID控制器(fractional order PID controller, PI~λD~μ)的阀位控制方法。分析气动调节阀工作原理并建立其数学模型,为提高模型准确性,针对分数阶PID... 针对工业控制过程气动调节阀阀位控制中非线性,模型不精确等问题,提出一种基于分数阶PID控制器(fractional order PID controller, PI~λD~μ)的阀位控制方法。分析气动调节阀工作原理并建立其数学模型,为提高模型准确性,针对分数阶PID控制器参数整定范围广、复杂性高等问题,提出一种改进量子粒子群算法(improved quantum particle swarm optimization, IQPSO)整定分数阶PID控制器参数,引入混沌映射和非均匀高斯变异增强算法寻优能力,将改进算法用于调节阀控制系统模型辨识。仿真与试验结果表明,相比于整数阶PID控制器,所设计的分数阶PID具有更快的响应速度和控制精度,能更好地满足气动调节阀阀位控制要求。 展开更多

关键词 气动调节阀 分数阶PID控制器(PI~λD~μ) 改进量子粒子群(IQPSO)算法 参数整定

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢板缺陷识别的Volterra-SVM模型研究 被引量：6

16

作者 邓勇 黄远伟 赖治屹 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第1期132-138,共7页

针对钢板缺陷识别问题,结合超声波脉冲反射原理,提出一种基于Volterra级数和支持向量机的钢板缺陷识别方法。首先,利用Volterra级数模型建立起钢板缺陷的特征模型;其次,使用分数阶粒子群优化算法提取出原始信号中的特征参数,即Volterra... 针对钢板缺陷识别问题,结合超声波脉冲反射原理,提出一种基于Volterra级数和支持向量机的钢板缺陷识别方法。首先,利用Volterra级数模型建立起钢板缺陷的特征模型;其次,使用分数阶粒子群优化算法提取出原始信号中的特征参数,即Volterra级数时域核;最后,将提取到的特征向量输入支持向量机模型进行训练与测试,完成对钢板缺陷的分类识别。设计实验得到多组数据样本,进行模型验证,实验结果表明:基于Volterra级数和支持向量机的识别模型能够较好的完成对钢板缺陷的分类识别,识别准确率达93.3%。 展开更多

关键词 缺陷识别 VOLTERRA级数 分数阶粒子群优化算法 支持向量机

在线阅读 下载PDF 职称材料

分数阶控制算法在交流伺服系统的数字化实现 被引量：4

17

作者 李儒贵 单梁 +2 位作者 李晓春 李军 戚志东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期177-183,共7页

针对一类永磁同步电机伺服系统,采用支持浮点运算的TMS320F28335DSP芯片作为主控单元,设计了分数阶复合控制器,提出一种基于改进粒子群优化算法的分数阶PIλDμ控制器参数自整定方法。本文重点研究获得对分数阶PIλDμ控制算法的数字实... 针对一类永磁同步电机伺服系统,采用支持浮点运算的TMS320F28335DSP芯片作为主控单元,设计了分数阶复合控制器,提出一种基于改进粒子群优化算法的分数阶PIλDμ控制器参数自整定方法。本文重点研究获得对分数阶PIλDμ控制算法的数字实现方法。本文利用微积分算子采用时域数值法,实现了分数阶PIλDμ的数字离散化处理。通过实际系统的调试研究,分析其微分算子记忆长度和采样时间两个参数之间的影响,并获得了选取原则和处理方法。最后设置采样时间为0.002 5s,微分算子的记忆长度为200,得到了较为理想的系统测试结果。 展开更多

关键词 伺服系统 分数阶控制器 数字化实现 粒子群优化算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粒子群优化算法的分数阶系统二次型最优控制算法 被引量：7

18

作者 赵亚亚 黄姣茹 +1 位作者 钱富才 陈超波 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第36期212-216,共5页

目前,利用分数阶变分法和分数阶非变分法,解决分数阶系统的二次型最优控制问题时,存在数值算法的收敛效果不够好,近似化的步骤过于繁琐,且计算耗时长,以及在使用传统的梯度迭代优化算法解决分数阶系统的二次型最优控制问题时,对于优化... 目前,利用分数阶变分法和分数阶非变分法,解决分数阶系统的二次型最优控制问题时,存在数值算法的收敛效果不够好,近似化的步骤过于繁琐,且计算耗时长,以及在使用传统的梯度迭代优化算法解决分数阶系统的二次型最优控制问题时,对于优化函数要求较高等问题。针对一类Caputo定义下的确定性线性分数阶系统,首先,设计一种状态反馈控制器,考虑从优化角度去解决分数阶系统的二次型最优控制问题,然后,利用粒子群算法(PSO)求二次型性能指标的最优值,即系统的最优控制增益,最终,得到系统的最优控制律。仿真结果表明,PSO比传统的梯度迭代优化算法收敛效果更佳,通用性更好,获得的性能指标更小,验证了该算法有效可行。 展开更多

关键词 分数阶Caputo系统 二次型性能指标 粒子群优化算法 分数阶二次型最优控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

中速磁悬浮列车的分数阶运行控制方法 被引量：7

19

作者 张文静 曹博文 +3 位作者 李宽欣 高亚苹 岳强 徐洪泽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期42-48,共7页

针对中速磁悬浮列车运行控制系统的高控制精度与高鲁棒性要求,提出一种基于分数阶PID的运行控制方法。首先,根据中速磁悬浮列车运行数据,利用粒子群优化-模拟退火算法辨识列车空气阻力系数,提高列车动力学模型精度。然后,设计分数阶PID... 针对中速磁悬浮列车运行控制系统的高控制精度与高鲁棒性要求,提出一种基于分数阶PID的运行控制方法。首先,根据中速磁悬浮列车运行数据,利用粒子群优化-模拟退火算法辨识列车空气阻力系数,提高列车动力学模型精度。然后,设计分数阶PID速度控制器,跟踪列车目标速度曲线,降低各类运行阻力对列车运行过程的影响。最后,基于试验线数据,仿真对比分数阶PID与整数阶PID控制下的列车运行性能。仿真结果表明,本文提出的运行控制算法,能够提高列车的速度控制性能,满足中速磁悬浮交通对列车运行控制的性能要求。 展开更多

关键词 中速磁悬浮列车 运行控制 分数阶PID 粒子群优化-模拟退火算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

气动变载荷加载系统的分数阶PID控制 被引量：2

20

作者 郭根旺 刘福才 龚正阳 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第11期1161-1168,共8页

气动加载系统存在着时变、时滞、强耦合、非线性等诸多不利于控制的因素。本文针对气动加载系统各种不利于控制的因素,设计了采用分数阶PID(FOPID)控制的气动加载系统,并结合粒子群算法对FOPID控制器的参数进行了优化,实现了输出压力跟... 气动加载系统存在着时变、时滞、强耦合、非线性等诸多不利于控制的因素。本文针对气动加载系统各种不利于控制的因素,设计了采用分数阶PID(FOPID)控制的气动加载系统,并结合粒子群算法对FOPID控制器的参数进行了优化,实现了输出压力跟随给定波形输出的优化控制。分别对系统进行了不同输入波形的仿真和实验验证,并和传统整数阶PID控制进行了比较。实验结果表明,FOPID控制的控制精度高、响应速度快、抗干扰能力强,能够更加有效地实现输出压力跟随给定波形输出的控制。 展开更多

关键词 气动加载系统 压力控制 分数阶PID(FOPID) 粒子群优化

在线阅读 下载PDF 职称材料