[發(fā)明專利]一種橋式吊車PID控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲介質(zhì)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210799562.1 | 申請日： | 2022-07-08 |
| 公開（公告）號： | CN115167108A | 公開（公告）日： | 2022-10-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王宏民;陳樂卿;張綺媚;王天雷;徐穎;邱炯智;劉人菊;古少偉;劉天樂 | 申請（專利權(quán)）人： | 五邑大學(xué) |
| 主分類號： | G05B11/42 | 分類號： | G05B11/42 |
| 代理公司： | 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205 | 代理人： | 王浩 |
| 地址： | 529000 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 吊車 pid 控制 方法 系統(tǒng) 設(shè)備 存儲 介質(zhì) | ||
1.一種橋式吊車PID控制方法，其特征在于，所述橋式吊車PID控制方法包括：
步驟S101：獲取橋式吊車PID控制器的參數(shù)向量；
步驟S102：根據(jù)所述參數(shù)向量計算得到適應(yīng)度函數(shù)值；
步驟S103：根據(jù)麻雀搜索算法構(gòu)造PID控制器的參數(shù)向量的優(yōu)化模型，依據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)值將所述優(yōu)化模型中的麻雀分為發(fā)現(xiàn)者和搶奪發(fā)現(xiàn)者食物的加入者；
步驟S104：根據(jù)發(fā)現(xiàn)者位置更新公式對所述發(fā)現(xiàn)者位置進行更新，得到發(fā)現(xiàn)者位置更新結(jié)果；
步驟S105：將正態(tài)變異引入加入者位置更新公式對所述加入者位置進行更新，得到加入者第一位置更新結(jié)果；
步驟S106：利用正交對立學(xué)習(xí)策略對所述加入者第一位置更新結(jié)果進行更新，得到加入者第二位置更新結(jié)果；
步驟S107：隨機選取部分麻雀個體根據(jù)偵查公式計算，得到偵查位置更新結(jié)果；
步驟S108：若迭代次數(shù)小于最大迭代次數(shù)，跳轉(zhuǎn)至步驟S104，否則輸出所述發(fā)現(xiàn)者位置更新結(jié)果、所述加入者第二位置更新結(jié)果與所述偵查位置更新結(jié)果中的最優(yōu)值麻雀位置及適應(yīng)度函數(shù)值，根據(jù)所述最優(yōu)值麻雀位置得到最優(yōu)PID控制參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋式吊車PID控制方法，其特征在于，在所述獲取橋式吊車PID控制器的參數(shù)向量之前，所述橋式吊車PID控制方法還包括：
根據(jù)所述橋式吊車PID控制器的參數(shù)向量的數(shù)量，設(shè)置種群大小；
隨機初始化所述橋式吊車PID控制器的參數(shù)向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋式吊車PID控制方法，其特征在于，所述適應(yīng)度函數(shù)值的計算公式為：
W＝[w1,w2,w3,w4,w5]
其中，J為適應(yīng)度函數(shù)值，t為當(dāng)前迭代次數(shù)，ζ(t)為第t次迭代的位置偏差信號參數(shù)，x3(t)為第t次迭代的擺角信號參數(shù)，u(t)為第t次迭代的驅(qū)動力參數(shù)，umax為控制過程中吊車驅(qū)動力的最大值，x3max為負載擺動的最大角度，W為權(quán)重矩陣，且W＝[w1,w2,w3,w4,w5]＝[0.5,0.3,0.2,0.1,0.1]。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋式吊車PID控制方法，其特征在于，所述發(fā)現(xiàn)者位置更新公式為：
其中，為第t次迭代的第i個麻雀第j維的位置，itermax為最大迭代次數(shù)，α為服從0到1的正態(tài)分布的隨機數(shù)，Q為服從0到1的正態(tài)分布的隨機數(shù)，L為元素全為1的1×D維的向量，R2為預(yù)警值，ST為安全值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋式吊車PID控制方法，其特征在于，所述加入者位置更新公式為：
A+＝A′(A·A′)-1
其中，A為1和-1組成的1xD維的矩陣，A′為A矩陣的轉(zhuǎn)置，r是取值范圍在[0,1]的隨機數(shù)，為第t次迭代的第j維的最優(yōu)位置，為第t次迭代的第j維的最差位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋式吊車PID控制方法，其特征在于，所述利用正交對立學(xué)習(xí)策略對所述加入者第一位置更新結(jié)果進行更新，得到加入者第二位置更新結(jié)果，包括：
根據(jù)對立學(xué)習(xí)策略生成所述加入者第一位置更新結(jié)果的對立位置；
根據(jù)所述加入者第一位置更新結(jié)果與所述對立位置利用正交表構(gòu)建正交候選解；
根據(jù)所述正交候選解對應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù)值評估所述正交候選解，得到所述加入者第二位置更新結(jié)果。
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