一种改进的粒子群算法的分数阶控制研究

来源：计算机技术与发展杂志2018年第10期北京时间：

作者：兰歆;韦宏利;陈超波

摘要：分数阶 PID 控制器在工程应用中出现了控制参数多且难以整定等问题。 针对这些问题,提出一种改进的粒子群分数阶控制算法,并在单级倒立摆控制系统中进行实验验证。该算法将混沌算法与惯性权重调整的粒子群算法相融合,对粒子群进行混沌初始化,并将陷入局部最优的粒子进行混沌搜索,既优化了惯性权重非线性调整方法来提高算法的收敛精度,又得到了全局最优解。 实验结果表明,CAPSO 算法在分数阶控制器的参数整定方面优于主导极点法、粒子群优化(PSO)等算法。 与 PSO 算法相比,具有收敛速度快、超调量小、稳定性好、抗干扰性强等特点;经 CAPSO 算法优化的分数阶控制器动态响应特性要优于整数阶 PID 控制器。

关键词：分数阶;混沌算法;粒子群优化;自适应控制;惯性权重