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【PID控制】基于混沌改进蚁群算法求解船舶锅炉压力控制PID优化问题附Matlab代码

2023-11-27 12:48 作者:Matlab工程师  | 我要投稿

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🔥 内容介绍

PID控制是一种常用的控制方法,它通过比例、积分和微分三个部分来调节系统的输出,以实现对系统的稳定控制。在船舶锅炉压力控制中,PID控制也被广泛应用。然而,传统的PID控制存在着参数调节困难、控制效果不佳等问题。因此,如何优化PID控制成为了当前研究的热点之一。

近年来,混沌和蚁群算法作为两种新兴的智能优化算法,受到了广泛关注。混沌算法具有随机性和确定性并存的特点,能够有效地避免陷入局部最优解;而蚁群算法则模拟了蚂蚁在寻找食物过程中的行为,具有较强的全局寻优能力。因此,将混沌算法和蚁群算法相结合,可以充分发挥它们各自的优势,用于解决PID控制的优化问题。

本文基于混沌改进蚁群算法,针对船舶锅炉压力控制PID优化问题展开研究。首先,我们对PID控制器的数学模型进行了建立,并分析了其在船舶锅炉压力控制中的应用。然后,我们详细介绍了混沌算法和蚁群算法的原理及优化过程。接着,我们提出了基于混沌改进蚁群算法的船舶锅炉压力控制PID优化方法,并给出了具体的算法流程。最后,我们通过仿真实验对所提出的方法进行了验证,并与传统的PID控制方法进行了对比分析。

实验结果表明,基于混沌改进蚁群算法的船舶锅炉压力控制PID优化方法能够显著提高系统的控制性能,使得系统的稳定性和鲁棒性得到了有效改善。与传统的PID控制方法相比,我们所提出的方法在控制精度和调节时间上均取得了较大的改进。因此,本文的研究成果为船舶锅炉压力控制PID优化问题的解决提供了一种新的思路和方法。

总之,基于混沌改进蚁群算法的船舶锅炉压力控制PID优化方法具有很高的实用价值和推广前景。未来,我们将进一步深入研究,不断完善算法的性能和稳定性,为船舶锅炉压力控制领域的发展做出更大的贡献。

📣 部分代码

function mx=GaussMutation(x,lb,ub)%% 对个体执行高斯变异%% 输入参数列表% x        变异前的个体% lb       决策变量的下界% ub       决策变量的上界%% 输出参数列表% mx       变异输出的结果%%L=length(x);mx=x;for i=1:L    m=0.5*(lb(i)+ub(i));    v=(ub(i)-lb(i))/6;    q=normrnd(m,sqrt(v));%%产生一个符合均值为m,均方误差为sqrt(v)的随机数    if q<lb(i)        q=lb(i);    end    if q>ub(i)        q=ub(i);    end                 %%保证q在上下界之内,也就是lb与ub之间    mx(i)=q;end

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

本程序参考以下中文EI期刊,程序注释清晰,干货满满。

[1]黄佰川.改进蚁群算法在船舶锅炉蒸汽压力控制系统中的应用研究[D].哈尔滨工程大学[2023-11-27].DOI:10.7666/d.y2052898.

🎈 部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除

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1 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习方面

卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3 路径规划方面

旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化

4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化

5 无线传感器定位及布局方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

9 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合



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