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2014毕业论文题目申报表
题目名称
基于遗传算法的PID整定
学科方向
人工智能及其应用
教师姓名
谢锦丽
职称
讲师
教研室
测控技术与仪器
题目类型
研究论文
副导师姓名
职称
教研室
1. 题目的科学意义或应用价值:(限100~200字)
PID控制是工业过程控制中应用最广的策略之一,PID控制器参数的优化直接影响控制效果的好坏,并和系统的安全、经济运行有着密不可分的关系。目前PID参数的优化方法有很多,如间接寻优法,梯度法,爬山法,专家整定法等。虽然这些方法都具有良好的寻优特性,但是却存在一定的弊端。遗传算法是一种进化算法,已被人们广泛地应用于 组合优化、机器学习、信号处理、 自适应控制和人工生命等 领域,是现代 智能计算中的 关键技术。
2. 主要设计(研究)内容:(限200~300字)
遗传算法是模仿自然界生物进化机制发展起来的全局搜索优化方法,它在迭代过程中使用适者生存的原则,采用交叉、变异等操作使得种群朝着最优的方向进化,最终获得最优解。遗传算法进行参数寻优,是一种不需要任何初始信息并可以寻求全局最优解的、高效的优化组合方法。
首先需要确定参数范围,根据其精度要求进行编码,作为遗传算法可以操作的对象;然后随机产生初始种群,根据计算复杂程度规定种群大小;最后,根据控制要求,选择约束条件和目标函数,即确定适配函数进行参数寻优。需要注意遗传算法操作过程中复制、交叉、变异过程的实现。
3. 进度安排:(限200~300字)
2014年2月24日~3月31日:毕业实习及方案设计。了解遗传算法的基本原理,学习MATLAB。提交毕业实习报告。
确定研究背景,进行问题描述,设计系统总体方案,可行性分析与研究。提交毕业论文开题报告,英文资料翻译。
4月1日~4月19日:确定PID整定的参数范围,进行二进制编码,作为遗传算法的操作对象。
4月20日~5月8日:选择约束条件,确定目标函数作为适配函数,得到遗传算法流程。
5月9日~5月20日:确定初始种群,通过复制、交叉和变异得到参数优化结果。讨论分析优化结果。
5月21日~5月26日:毕业论文撰写,教师初审,修改。
5月27日~6月4日:重复率查询,整改,打印和装订,教师评阅,准备PPT,上传相关资料文件。
6月5日~6月6日:毕业论文答辩
4.需要的条件:(限200字)
PC计算机一台。
5.推荐参考资料
人工智能:复杂问题求解的结构和策略. 机械工业出版社. (美)卢格(George F.Luger)著. 郭茂祖、刘扬等译. 2010
MATLAB遗传算法工具箱及应用. 西安电子科技大学出版社. 雷英杰,张善文等著. 2005.
中国期刊网CNKI全文数据库、 维普、万方等数据库检索相关期刊、博(硕)士论文
MATLAB中文论坛
百思论坛
指导教师:谢锦丽 cse_xiejl@ujn.edu.cn
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