混沌优化及其在热工控制系统中的应用

论文摘要

混沌优化算法作为一种新型的智能算法得到了广泛的注意和研究,已经在一定领域得到了应用,有着良好的应用前景。本文主要研究了混沌优化算法在热工控制系统中的应用,根据热工控制系统的特点,利用混沌优化算法对热工控制系统中的控制器参数进行寻优,利用混沌变量的遍历性特点,得到全局最优解,优化后的控制器能对系统进行很好的控制;本文对混沌优化算法可能出现的收敛性不好的特点进行了讨论和研究,提出了改进措施和方案。最后利用混沌优化算法对热工模型进行辨识。仿真结果表明了算法的可行性和有效性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.1.1 控制器参数优化的意义
• 1.1.2 混沌算法在参数优化中的可行性
• 1.2 本文研究的主要问题
• 第二章 混沌动力学
• 2.1 混沌学的发展
• 2.2 混沌的概念
• 2.3 混沌的特征和测度
• 2.3.1 混沌的定性特征
• 2.3.2 Lyapunov指数
• 2.3.3 拓扑熵与测度熵
• 第三章 混沌优化基本原理
• 3.1 混沌优化算法的基本原理
• 3.2 混沌优化方法的研究进展
• 3.3 混沌优化方法
• 3.3.1 二次载波混沌优化方法
• 3.3.2 变尺度混沌优化方法
• 3.4 混沌优化方法的改进
• 3.4.1 收敛性分析
• 3.5 初始值及寻优区间的选取
• 3.6 基于混沌优化的二自由度PID控制
• 3.6.1 二自由度PID控制器
• 3.6.2 混沌算法对二自由度PID控制器参数进行整定
• 3.6.3 仿真分析
• 第四章 混沌混合优化算法
• 4.1 混沌梯度混合算法
• 4.1.1 基本算法
• 4.1.2 混合算法
• 4.1.3 收敛性证明
• 4.2 混沌遗传算法
• 4.2.1 遗传算法基本知识
• 4.2.2 遗传算法存在的问题
• 4.2.3 混沌遗传混合算法
• 4.2.4 混沌遗传算法优化效率的评价准则
• 第五章 混沌算法辨识
• 5.1 辨识算法的基本原理
• 5.2 辨识的内容和步骤
• 5.3 辨识的应用
• 5.4 混沌算法辨识
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况