基于人群搜索算法的自抗扰控制器参数优化

作     者：周志刚 马永光 董子健 高志存 ZHOU Zhigang;MA Yongguang;DONG Zijian;GAO Zhicun

作者机构：华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003 国网河北省电力有限公司电力科学研究院仿真控制实验室河北石家庄050021 

出 版 物：《热力发电》 (Thermal Power Generation)

年 卷 期：2018年第47卷第9期

页      面：1-8页

学科分类：08[工学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助(2016MS140)~~ 

主　　题：自抗扰控制 过热蒸汽温度 人群搜索算法 参数寻优 时间乘绝对误差积分准则 变负荷 遗传算法 粒子群算法 

摘      要：火电机组过热蒸汽温度控制系统具有大迟延、大惯性的特性,在负荷变化或内外扰动的影响下,存在参数不易整定的问题。本文将自抗扰控制(ADRC)引入过热蒸汽温度控制系统,并基于人群搜索算法(SOA)对自抗扰控制器的主要参数进行寻优。以自抗扰控制器的6个主要参数为寻优目标,目标函数采用时间乘绝对误差积分(ITAE)准则,同时加入控制器输出量平方项的时间积分,以防止控制器输出量调节幅度过大,以及适当调整误差与控制量的权值。采用测试函数对本文SOA进行验证,并对某300 MW机组过热蒸汽温度控制系统分别采用SOA优化的ADRC-PI控制器和PI-PI控制器以及依据经验公式整定的PI-PI控制器进行时域性能、内外扰动及降负荷仿真对比。结果表明:本文SOA收敛精度和算法鲁棒性均较优;SOA优化的ADRC-PI控制器在抗内外扰动及降负荷过程控制效果均明显优于SOA优化的PI-PI及经验公式整定的PI-PI控制器;SOA优化的控制参数使系统的响应时间更快,超调更小,调节时间更短。