基于大爆炸优化算法的PID控制器参数寻优matlab仿真

目录

1.课题概述

2.系统仿真结果

3.核心程序与模型

4.系统原理简介

5.完整工程文件


1.课题概述

基于大爆炸优化算法的PID控制器参数寻优matlab仿真。对比优化前后的PID控制输出。

2.系统仿真结果

3.核心程序与模型

版本:MATLAB2022a

..............................................................................
steps=range0;
it=1;
while steps>=range2
    % 输出迭代信息
    it
    % 生成新种群
    for i=1:Npop
        x(:, i)=Goodpid+2*(rand(dim, 1)-0.5).*steps;
        % 确保新个体在有效搜索范围内
        ind=find(x(:, i)<vmin);
        x(ind, i)=vmin(ind);
        ind=find(x(:, i)>vmax);
        x(ind, i)=vmax(ind);
    end
    % 计算新种群适应度
    fhd   = str2func(Fobj);
    fvals = feval(fhd, x);
     % 更新最优个体与最优性能指标
    if min(fvals)<fmin
       fmin    = min(fvals);
       ind     = find(fvals==min(fvals));
       ind     = min(ind);
       Goodpid = x(:, ind);
    end
    
    steps  = steps-steps*range3;
    Nrange = norm(steps);
    it=it+1;

    kps(it)=Goodpid(1);
    kis(it)=Goodpid(2);
    kds(it)=Goodpid(3);

end


figure;
plot(kps)
hold on
plot(kis)
hold on
plot(kds)
grid on
legend('kp','ki','kd');

% 输出并保存最优PID参数
disp('优化后');
Kp=Goodpid(1)
Ki=Goodpid(2)
Kd=Goodpid(3)
disp('优化前');
Kp0=kps(2)
Ki0=kis(2)
Kd0=kds(2)



save PID.mat Kp Ki Kd Kp0 Ki0 Kd0
51

4.系统原理简介

大爆炸优化算法(Big Bang-Big Crunch,BB-BC)是一种受宇宙大爆炸理论启发而提出的全局优化方法。它模仿了宇宙从奇点出发经历快速膨胀(Big Bang)、收缩(Big Crunch)以及再次膨胀等过程,在搜索空间中进行迭代以期找到全局最优解。这种方法特别适用于PID控制器参数的寻优问题,通过寻优使得PID控制器性能指标(如ITAE、ISE、ISSE等)达到最优。

在PID控制器中,其输出u(t)由比例P、积分I和微分D三个部分组成:

u(t) = K_P * e(t) + K_I * ∫e(t)dt + K_D * de(t)/dt

其中,K_P、K_I和K_D分别代表比例增益、积分时间常数和微分时间常数,e(t)是误差信号,即设定值与实际值之差。

大爆炸优化算法可以在全局范围内有效地寻优PID控制器参数,从而提高控制系统的动态性能和稳定性。

5.完整工程文件

v

v

相关推荐
Matlab精灵3 小时前
Matlab科研绘图:自定义内置多款配色函数
算法·matlab
xrgs_shz7 小时前
MATLAB读入不同类型图像并显示图像和相关信息
图像处理·计算机视觉·matlab
火山口车神丶10 小时前
某车企ASW面试笔试题
c++·matlab
今天吃饺子11 小时前
2024年SCI一区最新改进优化算法——四参数自适应生长优化器,MATLAB代码免费获取...
开发语言·算法·matlab
Evand J1 天前
集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter),用于二维滤波(模拟平面上的目标跟踪),MATLAB代码
matlab·平面·目标跟踪
我是博博啦1 天前
matlab例题
人工智能·算法·matlab
2402_871321951 天前
MATLAB方程组
gpt·学习·线性代数·算法·matlab
Matlab程序猿小助手2 天前
【MATLAB源码-第218期】基于matlab的北方苍鹰优化算法(NGO)无人机三维路径规划,输出做短路径图和适应度曲线.
开发语言·嵌入式硬件·算法·matlab·机器人·无人机
Matlab精灵2 天前
使用MATLAB进行字符串处理
开发语言·matlab
机器学习之心2 天前
POD-Transformer多变量回归预测(Matlab)
matlab·回归·transformer·pod-transformer