基于模擬退火算法的船舶航向PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、船舶航向控制大多數(shù)是傳統(tǒng)的PID控制，它以其原理簡單、易于實現(xiàn)、適應性強、參數(shù)調(diào)整較容易等特點得到了廣泛地應用，但是傳統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定方法通常并不能取得預期的效果。因此，運用多種不同的優(yōu)化方法來解決PID參數(shù)優(yōu)化問題成為了最有效的控制系統(tǒng)設計方案。
　　模擬退火算法(SA)是基于局部搜索算法的改進搜索算法，本文利用其思路清晰、原理簡單、使用靈活的特點對舶航向控制PID參數(shù)進行離線優(yōu)化，首先根據(jù)船舶航向控制應保證航向偏差和操

2、縱舵角應盡量小的特點，確定SA算法優(yōu)化的目標函數(shù)和算法參數(shù)，利用SA算法對目標函數(shù)進行搜索迭代運算，得出優(yōu)化后的PID參數(shù)，并進行MATLAB仿真實驗與遺傳算法(GA)和單純形算法優(yōu)化PID參數(shù)對比證明SA算法在優(yōu)化PID參數(shù)的可行性和優(yōu)越性，收斂時間短，系統(tǒng)無超調(diào)，上升快，應舵小，具有很強的魯棒性。
　　針對PID參數(shù)的SA優(yōu)化中計算時間過長和可能遺失中間最優(yōu)解的局限性，提出了一種改進的SA算法，增加算法中間記憶環(huán)節(jié)并優(yōu)化冷卻進