基于PSO算法的大时滞过程双自由度内模控制器设计

汤　伟<sup>1; 2</sup>; 袁志敏<sup>2</sup>; 党世红<sup>2</sup>

汤　伟,袁志敏,党世红.基于PSO算法的大时滞过程双自由度内模控制器设计[J].中国造纸学报,2018,33(3):43-48

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基于PSO算法的大时滞过程双自由度内模控制器设计

Two-degree-of-freedom IMC Design Based on PSO Algorithm for Large Time Delay Process

DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2018.03.43

中文关键词: 大时滞过程双自由度IMC PSO算法滤波器时间常数优化

Key Words:large time delay process two-degree-of-freedom IMC PSO algorithm filtering time constant optimization

基金项目:陕西省科技统筹创新工程计划项目（No.2012KTCQ01-19）；陕西省重点科技创新团队计划项目（No.2014KCT-15）。

作者	单位
汤　伟^1，2	1. 陕西科技大学工业自动化研究所，陕西西安，710021；2. 陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安，710021
袁志敏²	2. 陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安，710021
党世红²	2. 陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安，710021

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中文摘要:

借助双控制器设计技术和粒子群优化（PSO）算法，提出了一种基于PSO算法的双自由度内模控制方法，即PSO-TDF-IMC，并用于对大时滞工业过程的控制。该方法的基本思想是：以时间乘误差绝对值积分（ITAE）为目标函数，运用PSO算法，优化整定IMC滤波器时间常数。MATLAB仿真结果表明， PSO-TDF-IMC具有算法简单、搜索速度快、效率高等优点，可明显提高双自由度内模控制系统的设定值跟踪性能和鲁棒性能。

Abstract:

With the aid of two controller design technique and particle swarm optimization(PSO） algorithm， a two-degree-of-freedom(TDF） internal model control(IMC） method based on PSO algorithm was proposed， which was suitable for large time delay process. The basic idea of this method was illustrated as follows: taking integral time absolute error(ITAE） as target function， the TDF-IMC filtering time constants were optimized by PSO algorithm. It was indicated by MATLAB simulation results that the proposed TDF-IMC method based on PSO algorithm had such advantages as simplicity for algorithm， fast searching speed and high efficiency， which could improve the setpoint tracking performance and robustness of the TDF-IMC system.

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