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摘要:近年來，遺傳算法無論是對于國外還是對于國內(nèi)，都有著重要的理論意義和實(shí)用價值。遺傳算法作為一種模擬自然進(jìn)化的優(yōu)化方法，在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，隨著時間的流逝，它的應(yīng)用范圍將會越來越廣。 本文主要針對遺傳算法，通過對遺傳算法的學(xué)習(xí)、嘗試性的操作，使遺傳算法這一優(yōu)化方法能夠達(dá)到優(yōu)化控制系統(tǒng)的目的。首先，對遺傳算法進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過查找資料等一系列渠道，對遺傳算法有確切的認(rèn)知，使得后面對能夠?qū)刂茖ο蟾玫牟僮?。其次，選擇被控對象，以倒立擺為模型，通過對倒立擺系統(tǒng)建模，對倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行分析。然后，對控制方法進(jìn)行選擇，由于在很多領(lǐng)域，PID控制運(yùn)用很廣，所以本次采用PID對倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行控制，選擇PID控制，這樣可以更加簡便的控制倒立擺系統(tǒng)。在達(dá)到控制目的后，為了更加簡便，一目了然的看到控制結(jié)果，需要對最后的結(jié)果進(jìn)行處理。在MATLAB中可以使用GUI界面這一功能，它可以更加有效的對仿真結(jié)果進(jìn)行顯示，通過對GUI界面一系列操作，使它能夠達(dá)到設(shè)計的要求，準(zhǔn)確的顯示出遺傳算法對倒立擺系統(tǒng)的PID優(yōu)化結(jié)果。
關(guān)鍵詞：遺傳算法；倒立擺；PID； GUI界面
目錄 摘要 Abstract 1.-緒論-1 1.1-課題背景-1 1.2-課設(shè)目的-1 1.3-本章小結(jié)-1 2.-遺傳算法-2 2.1-遺傳算法的概述-2 2.2-遺傳算法的特點(diǎn)及應(yīng)用-2 2.2.1-遺傳算法的特點(diǎn)-2 2.2.2-遺傳算的應(yīng)用-3 2.3-遺傳算法的原理-3 2.3.1-編碼-3 2.3.2-選擇-4 2.3.3-交叉-4 2.3.4-變異-4 2.3.5-遺傳算法的運(yùn)算過程-4 2.4-本章小結(jié)-5 3.-倒立擺系統(tǒng)-6 3.1-倒立擺系統(tǒng)的介紹-6 3.2-倒立擺的建模-6 3.3-倒立擺狀態(tài)空間方程-9 3.4-本章小結(jié)-10 4.-PID控制-11 4.1-PID的介紹-11 4.4.1-PID控制的分類-11 4.4.2-PID參數(shù)整定-12 4.2-PID控制原理-12 4.3-本章小結(jié)-13 5.-遺傳算法倒立擺系統(tǒng)優(yōu)化-14 5.1-建立倒立擺Simulink-14 5.2-遺傳算法運(yùn)算過程-15 5.3-遺傳算法優(yōu)化結(jié)果-17 5.4-PID仿真-18 5.5-本章小結(jié)-20 6.-MATLAB應(yīng)用及整合-21 6.1-MATLAB GUI界面-21 6.2-GUI界面設(shè)計結(jié)果-22 6.3-本章小結(jié)-24 結(jié) 論-25 參考文獻(xiàn)-26 附錄程序-27 致 謝-31 參考文獻(xiàn)-18 致謝-19 |
