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1、暨 南 大 学本科生毕业设计（论文）开题报告书学生姓名_学 号_指导教师_学 院_学 系_专 业_毕业时间_ 暨 南 大 学 教 务 处 年 月 日拟定的毕业设计（论文）题目基于优化算法的PID参数整定研究一、选题依据（包括目的、意义、国内外现状和发展趋势，主要参考文献）：在现代工业控制领域，PID控制器由于其结构简单、鲁棒性好、可靠性高等优点得到了广泛应用。PID的控制性能与控制器参数的优化整定直接相关。在工业控制过程中，多数控制对象是高阶、时滞、非线性的，所以对PID控制器的参数整定是较为困难的。优化问题是工业设计中经常遇到的问题，许多问题最后都可以归结为优化问题。为了解决各种各样的优化问
2、题，人们提出了许多优化算法，比较著名的有爬山法、神经算法和遗传算法等。优化问题有两个主要问题。一是要求寻找全局最小点，二是要求有较高的收敛速度。爬山法精度较高，但是易于陷入局部极小。遗传算法、神经网络算法等也还存在某些不足，前者要涉及到繁琐的编码解码过程和很大的计算量，后者的编程和解码过程需要大量CPU时间，算法易早熟，收敛易陷入局部最优，往往不能同时满足控制系统的速度和精度，且隐含层数目、神经元个数以及初始权值等参数选择都没有系统的方法。主要参考文献：1 邱黎辉，等模糊PID控制在中央空调系统中的应用J计算机测量与控制，2004，12(1)：15-262 Ho Ming-Jzu，Lin Ch
3、ia-YinPID controller design for robust performanceJIEEE Transactions on Automatic Control，2003，48(8)：3-83 Ho MTRobust and non-fragile PID controller design JRobust Nonlinear Control，2001，11：681-7084 夏红，赏星耀，宋建成PID参数自整定方法综述J浙江科技学院学报，2003，12(15)：9-125 熊志强，王炜，邱祖廉一种新型PID自整定方法J控制工程, 2003,5(10)：11-176 Chia
4、-Ju Wu and Ching-Huo Huang，A Hybrid Method for Parameter Tuning of PID ControllersJ1996，6：215-2667 Reynolds C WFlocks，herds and schools：A distributed behavioral modelJComputer Graphics，1987，21(4)：25-348 Hepper F，U GrenanderA stochastic nonlinear model for coordinated bird flocksAIn：Krasner SThe Ubiq
5、uity of ChaosCWashington DC：AAAS Publications，19909 Shi Y，Eberhart RA modified particle swarm optimizerAIn：IEEE World Congress on Computational IntelligenceCPiscataway，NJ：IEEE Press，1998：69-7310 贤思齐，优化设计及常用优化方法特点比较M200111 宋云霞，朱学峰大时滞过程控制方法与应用J化工自动化及仪表，2001，28 (4)：9-15二、研究内容（具体研究/设计内容，重点解决的问题，预期结果）：本文
6、采用粒子群算法对PID参数进行寻优。先选择控制系统的目标函数，本控制系统选用时间乘以误差的绝对值，通过对控制系统的逐步仿真，对结果进行分析。由于选取的这个目标函数的解析式不能直接写出，故采用逐步仿真来实现，然后采用工程上的整定方法（临界比例度法）粗略的确定其初始的三个参数，并以此进行寻优，得到较好的PID参数。再利用MATLAB编制粒子群算法寻优程序。通过粒子群算法优化系统性能最佳的PID参数后采用SIMULINK的仿真工具对PID参数优化系统进行仿真，得出系统的响应曲线。从中发现它的性能指标，都比原来的曲线有了很大的改进。三、研究/设计方案（包括研究/设计方法、技术路线，理论分析、计算、实验
7、方法和步骤及其可行性，可能出现的技术问题及解决办法）：（一）研究方法1.文献研究法：搜集整理相关研究资料，为研究做准备；2.调查研究法：通过访谈、问卷、统计分析等，把握新课改和高师院校教育实习的现状、存在问题和解决办法。3.比较分析法：比较国内外、区内外不同地区之间教育实习的差别，从中找出改进的对策。在课题研究过程还将广泛征集其它高师院校的做法，努力使课题更加完善，更有现实意义。（二）研究手段以传统文献检索手段为主，辅以网络、数据库等手段，开展资料收集、问卷调查、数据整理等工作。目前PID参数整定优化方法有很多，比如单纯形法、最速下降法、误差积分准则ISTE最优设定方法、遗传算法、蚁群算法等。四、创新之处：(1)选题富有挑战性。本选题基于信息化大发展，并结合了实际进行数据的分析。 (3)手段先进。运用了诸多方法来论证自己的观点。毕业设计（论文）工作计划时 间工 作 内 容预 期 结 果进度计划（进度时间、主要工作内容）：第一阶段：2017.072017.09查阅课题相关文献资料，完成开题报告第二阶段：2017.092018.03相关数据的采集，并完成初稿第三阶段：2018.042018.05完成毕业论文答辩起止工作时间预计答辩时间指导教师的具体意见： 签名： 年 月 日教研室意见： 负责人签名（或盖章）： 年 月 日学院意见： 负责人签名（或盖章）： 年 月 日