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粒子群算法PSO优化的PID参数整定:
http://halcom.cn/forum.php?mod=v ... age=1&extra=#pid664
程序如下:
- %% 清空环境
- clear
- clc
- %% 参数设置
- w = 0.6; % 惯性因子
- c1 = 2; % 加速常数
- c2 = 2; % 加速常数
- Dim = 3; % 维数
- SwarmSize =100; % 粒子群规模
- MaxIter = 100; % 最大迭代次数
- MinFit = 0.1; % 最小适应值
- Vmax = 1;
- Vmin = -1;
- Ub = [100 100 100];
- Lb = [0 0 0];
- %% 粒子群初始化
- Range = ones(SwarmSize,1)*(Ub-Lb);
- Swarm = rand(SwarmSize,Dim).*Range + ones(SwarmSize,1)*Lb; % 初始化粒子群
- VStep = rand(SwarmSize,Dim)*(Vmax-Vmin) + Vmin; % 初始化速度
- fSwarm = zeros(SwarmSize,1);
- for i=1:SwarmSize
- fSwarm(i,:) = pid_pso(Swarm(i,:)); % 粒子群的适应值
- end
- %% 个体极值和群体极值
- [bestf bestindex]=min(fSwarm);
- zbest=Swarm(bestindex,:); % 全局最佳
- gbest=Swarm; % 个体最佳
- fgbest=fSwarm; % 个体最佳适应值
- fzbest=bestf; % 全局最佳适应值
- %% 迭代寻优
- iter = 0;
- y_fitness = zeros(1,MaxIter); % 预先产生4个空矩阵
- K_p = zeros(1,MaxIter);
- K_i = zeros(1,MaxIter);
- K_d = zeros(1,MaxIter);
- while( (iter < MaxIter) && (fzbest > MinFit) )
- for j=1:SwarmSize
- % 速度更新
- VStep(j,:) = w*VStep(j,:) + c1*rand*(gbest(j,:) - Swarm(j,:)) + c2*rand*(zbest - Swarm(j,:));
- if VStep(j,:)>Vmax, VStep(j,:)=Vmax; end
- if VStep(j,:)<Vmin, VStep(j,:)=Vmin; end
- % 位置更新
- Swarm(j,:)=Swarm(j,:)+VStep(j,:);
- for k=1:Dim
- if Swarm(j,k)>Ub(k), Swarm(j,k)=Ub(k); end
- if Swarm(j,k)<Lb(k), Swarm(j,k)=Lb(k); end
- end
- % 适应值
- fSwarm(j,:) =pid_pso(Swarm(j,:));
- % 个体最优更新
- if fSwarm(j) < fgbest(j)
- gbest(j,:) = Swarm(j,:);
- fgbest(j) = fSwarm(j);
- end
- % 群体最优更新
- if fSwarm(j) < fzbest
- zbest = Swarm(j,:);
- fzbest = fSwarm(j);
- end
- end
- iter = iter+1; % 迭代次数更新
- y_fitness(1,iter) = fzbest; % 为绘图做准备
- K_p(1,iter) = zbest(1);
- K_i(1,iter) = zbest(2);
- K_d(1,iter) = zbest(3);
- end
- %%绘图
- figure(1) % 绘制性能指标ITAE的变化曲线
- plot(y_fitness,'LineWidth',3)
- title('最优个体适应值','fontsize',10);
- xlabel('迭代次数','fontsize',10);ylabel('适应值','fontsize',10);
- set(gca,'Fontsize',10);
- grid on
- figure(2) % 绘制PID控制器参数变化曲线
- plot(K_p,'LineWidth',3)
- hold on
- plot(K_i,'k','LineWidth',3)
- plot(K_d,'--r','LineWidth',3)
- title('Kp、Ki、Kd 优化曲线','fontsize',10);
- xlabel('迭代次数','fontsize',10);ylabel('参数值','fontsize',10);
- set(gca,'Fontsize',10);
- legend('Kp','Ki','Kd',1);
- grid on
复制代码
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