基于混杂优化方法的ADRC参数整定方法研究  

Research on the Problem of ADRC Controller Parameters Tuning Based on Hybrid Optimization Algorithm

作　　者：史运涛[1] 刘伟川[1] 雷振伍[1] 刘大千[1] 孙德辉[1] 

机构地区：[1]北方工业大学机电工程学院自动化系,北京100144

出　　处：《控制工程》2013年第4期748-752,共5页Control Engineering of China

基　　金：信噪比约束下反馈控制系统的故障检测与容错控制基金号(61174116)

摘　　要：自抗扰控制器(ADRC)广泛应用于国内外工程领域,如何快速有效的整定自抗扰控制器的参数是限制其应用主要难点之一。自抗扰控制器的参数较多且相互影响,其整定与优化的过程可以视为多目标优化的典型问题。提出一种在MATLAB中应用的自抗扰控制器参数整定的混杂优化方法。混杂优化方法基于多目标优化问题的解决思路,并在其具体算法中采用基于LM方法的非线性最小二乘法与带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)相结合的方式来优化控制器参数。文中运用混杂优化方法整定了扩张状态观测器(ESO)和自抗扰控制器(ADRC)以及线性自抗扰控制器(LADRC)的参数。实验结果表明以两种算法结合为基础的多目标混杂优化方法能够满足目标要求,是解决自抗扰控制器参数整定快速而有效的手段。Auto - Disturbance - Rejection - Control （ADRC） controller is widely used in engineering field. ADRC tuning problem is a main difficult point of applying it, The performance of ADRC depends on tuning and optimization. The tuning problem is recast into a multi- objective optimal problem. We introduce a new Hybrid optimization algorithm for tuning and optimal ADRC, which integrate with MATLAB. The Hybrid optimization algorithm is based on Nonlinear Least Squares and NSGA - II. The parameters of nonlinear ESO ADRC and LADRC are tuned, The result of simulation indicates the multi - objective Hybrid optimization algorithm is effective for tuning ADRC parameters. The good performance of ADRC is shown in the simulation.

关 键 词：自抗扰控制器 参数整定 混杂优化方法 NSGA-Ⅱ 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]