【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
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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.