基于差分进化算法的线性自抗扰控制参数优化  

Optimization of Parameters in Linear Active Disturbance Rejection Control via Differential Evolution Algorithm

作　　者：周涛[1] Zhou Tao(College of Physics and Electronics Information,Luoyang Normal University,Luoyang 471934,China)

机构地区：[1]洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南洛阳471934

出　　处：《航空兵器》2021年第1期98-103,共6页Aero Weaponry

基　　金：国家自然科学基金项目(61273161);河南省科技攻关项目(182102210435);河南省高等学校重点科研项目(18A413008,20A470009)。

摘　　要：利用差分进化算法自动优化线性自抗扰控制器的两个参数ω0和ωc。首先,研究了二阶线性自抗扰控制的设计,然后,分析了差分进化算法的程序流程图和参数选择方法。仿真实验表明,对于存在大幅值非线性总扰动量的二阶系统,在参数b准确和不准确两种情况下,该差分进化算法均能取得两个参数全局的最优解,适应度函数值快速达到对应的最小值,从而实现了较高的系统阶跃响应速度和跟踪精度;同时,该算法收敛速度快,效率和精度高,为线性自抗扰控制参数的自动整定提供了一种实用的新方法。Two parameters ofω0 andωc in the active disturbance rejection controller are automatically optimized via the differential evolution algorithm in this paper.First,the design of the second-order linear active disturbance rejection control(LADRC)is studied,then,the program flow chart and parameters selection methods of the differential evolution algorithm are analyzed.Simulation tests show that for the second-order system with large nonlinear total disturbance,the differential evolution algorithm can obtain global optimal values of two parameters and the fitness function reaches the minimum value fastly under conditions of the accurate and inaccurate parameter b,thus the system can achieve the higher step response speed and tracking precision.Moreover,this algorithm is also marked with the faster convergence rate,higher efficiency and precision,which can provide a novel practical method for automatic tuning of LADRC parameters.

关 键 词：线性自抗扰控制 扩张状态观测器 差分进化算法 参数优化 适应度函数 制导与控制 

分 类 号：TJ765.1[兵器科学与技术—武器系统与运用工程] TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]