基于遗传算法的PID整定.doc

2014毕业论文题目申报表 题目名称 基于遗传算法的PID整定 学科方向 人工智能及其应用 教师姓名 谢锦丽 职称 讲师 教研室 测控技术与仪器 题目类型 研究论文 副导师姓名 职称 教研室 1. 题目的科学意义或应用价值：(限100~200字) PID控制是工业过程控制中应用最广的策略之一，PID控制器参数的优化直接影响控制效果的好坏，并和系统的安全、经济运行有着密不可分的关系。目前PID参数的优化方法有很多，如间接寻优法，梯度法，爬山法，专家整定法等。虽然这些方法都具有良好的寻优特性，但是却存在一定的弊端。遗传算法是一种进化算法，已被人们广泛地应用于 组合优化、机器学习、信号处理、 自适应控制和人工生命等 领域，是现代 智能计算中的 关键技术。 2. 主要设计(研究)内容：(限200~300字) 遗传算法是模仿自然界生物进化机制发展起来的全局搜索优化方法，它在迭代过程中使用适者生存的原则，采用交叉、变异等操作使得种群朝着最优的方向进化，最终获得最优解。遗传算法进行参数寻优，是一种不需要任何初始信息并可以寻求全局最优解的、高效的优化组合方法。 首先需要确定参数范围，根据其精度要求进行编码，作为遗传算法可以操作的对象；然后随机产生初始种群，根据计算复杂程度规定种群大小；最后，根据控制要求，选择约束条件和目标函数，即确定适配函数进行参数寻优。需要注意遗传算法操作过程中复制、交叉、变异过程的实现。 3. 进度安排：(限200~300字) 2014年2月24日~3月31日：毕业实习及方案设计。了解遗传算法的基本原理，学习MATLAB。提交毕业实习报告。 确定研究背景，进行问题描述，设计系统总体方案，可行性分析与研究。提交毕业论文开题报告，英文资料翻译。 4月1日~4月19日：确定PID整定的参数范围，进行二进制编码，作为遗传算法的操作对象。 4月20日~5月8日：选择约束条件，确定目标函数作为适配函数，得到遗传算法流程。 5月9日~5月20日：确定初始种群，通过复制、交叉和变异得到参数优化结果。讨论分析优化结果。 5月21日~5月26日：毕业论文撰写，教师初审，修改。 5月27日~6月4日：重复率查询，整改，打印和装订，教师评阅，准备PPT，上传相关资料文件。 6月5日~6月6日：毕业论文答辩 4.需要的条件：(限200字) PC计算机一台。 5.推荐参考资料 人工智能：复杂问题求解的结构和策略. 机械工业出版社. （美）卢格（George F.Luger）著. 郭茂祖、刘扬等译. 2010 MATLAB遗传算法工具箱及应用. 西安电子科技大学出版社. 雷英杰，张善文等著. 2005. 中国期刊网CNKI全文数据库、 维普、万方等数据库检索相关期刊、博（硕）士论文 MATLAB中文论坛 百思论坛 指导教师:谢锦丽 cse_xiejl@ujn.edu.cn