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计算机应用技术专业毕业论文 [精品论文] 基于免疫遗传算法的自抗扰控制器优化设计及其应用 关键词：自抗扰控制器 免疫遗传算法 参数整定 优化设计 倒立摆 摘要：自抗扰控制器（ADRC）由PID思想发展而来，同时又突破了PID技术的局限性。ADRC通过对模型不确定因素和外扰进行跟踪并给予实时补偿，使得控制系统对外扰和不确定因素均有较好的适应能力，从而能够有效地控制多种工业上较为难以控制的对象，同时表现出极强的鲁棒性和抗干扰性。但是自抗扰控制器因追求卓越的控制品质而滋生了众多参数，却又难以调节，从而限制了自抗扰控制器的工程应用。目前优化整定自抗扰控制器的众多参数是一个研究的热点，因此本文主要是将免疫算法与遗传算法相结合，以解决遗传算法存在的局部搜索能力弱、个体多样性减少快等不足，并使用免疫遗传算法有力的并行搜索能力对自抗扰控制器的待调参数进行全局寻优，从而构造了适宜于工程应用的控制器。 本文主要系统介绍了自抗扰控制的基本原理及其组成结构，分析了自抗扰控制的特点及其参数整定的一些定性规律，得到了跟踪微分器TD、扩张状态观测器ESO和非线性状态误差反馈NLSEF各自参数选择方法的一些规律性结论，总体给出了自抗扰控制器的调节规律；分析了遗传算法和免疫遗传算法的优缺点，将免疫算法和遗传算法相结合，设计了一种免疫遗传算法优化设计模型，并使用免疫遗传算法进行自抗扰控制器参数的优化整定；使用优化自抗扰控制器对典型的时变和非线性系统进行仿真研究，验证算法的有效性和实用性；同时对直线一级倒立摆控制对象与pH中和过程控制对象进行仿真和应用研究，进一步验证了算法的有效性。 本文提出了使用免疫遗传算法进行自抗扰控制器的优化设计方法，并将免疫遗传算法应用于自抗扰控制器的参数整定、寻优过程，同时对优化后的自抗扰控制器进行了仿真研究，以及将该控制器应用于实际对象的控制中，取得了比较理想的控制效果。  正文内容 自抗扰控制器（ADRC）由PID思想发展而来，同时又突破了PID技术的局限性。ADRC通过对模型不确定因素和外扰进行跟踪并给予实时补偿，使得控制系统对外扰和不确定因素均有较好的适应能力，从而能够有效地控制多种工业上较为难以控制的对象，同时表现出极强的鲁棒性和抗干扰性。但是自抗扰控制器因追求卓越的控制品质而滋生了众多参数，却又难以调节，从而限制了自抗扰控制器的工程应用。目前优化整定自抗扰控制器的众多参数是一个研究的热点，因此本文主要是将免疫算法与遗传算法相结合，以解决遗传算法存在的局部搜索能力弱、个体多样性减少快等不足，并使用免疫遗传算法有力的并行搜索能力对自抗扰控制器的待调参数进行全局寻优，从而构造了适宜于工程应用的控制器。 本文主要系统介绍了自抗扰控制的基本原理及其组成结构，分析了自抗扰控制的特点及其参数整定的一些定性规律，得到了跟踪微分器TD、扩张状态观测器ESO和非线性状态误差反馈NLSEF各自参数选择方法的一些规律性结论，总体给出了自抗扰控制器的调节规律；分析了遗传算法和免疫遗传算法的优缺点，将免疫算法和遗传算法相结合，设计了一种免疫遗传算法优化设计模型，并使用免疫遗传算法进行自抗扰控制器参数的优化整定；使用优化自抗扰控制器对典型的时变和非线性系统进行仿真研究，验证算法的有效性和实用性；同时对直线一级倒立摆控制对象与pH中和过程控制对象进行仿真和应用研究，进一步验证了算法的有效性。 本文提出了使用免疫遗传算法进行自抗扰控制器的优化设计方法，并将免疫遗传算法应用于自抗扰控制器的参数整定、寻优过程，同时对优化后的自抗扰控制器进行了仿真研究，以及将该控制器应用于实际对象的控制中，取得了比较理想的控制效果。 自抗扰控制器（ADRC）由PID思想发展而来，同时又突破了PID技术的局限性。ADRC通过对模型不确定因素和外扰进行跟踪并给予实时补偿，使得控制系统对外扰和不确定因素均有较好的适应能力，从而能够有效地控制多种工业上较为难以控制的对象，同时表现出极强的鲁棒性和抗干扰性。但是自抗扰控制器因追求卓越的控制品质而滋生了众多参数，却又难以调节，从而限制了自抗扰控制器的工程应用。目前优化整定自抗扰控制器的众多参数是一个研究的热点，因此本文主要是将免疫算法与遗传算法相结合，以解决遗传算法存在的局部搜索能力弱、个体多样性减少快等不足，并使用免疫遗传算法有力的并行搜索能力对自抗扰控制器的待调参数进行全局寻优，从而构造了适宜于工程应用的控制器。 本文主要系统介绍了自抗扰控制的基本原理及其组成结构，分析了自抗扰控制的特点及其参数整定的一些定性规律，得到了跟踪微分器TD、扩张状态观测器ESO和非线性状态误差反馈NLSEF各自参数选择方法的一些规律性结论，总体给出了自抗扰控制器的调节规律；分析了遗传算法和免疫遗传算法的优缺点，将免疫算法和遗传