姜　萍，王培光，郝靖宇
河北大學電子信息工程學院，河北保定

華北電力大學自動化系，河北保定　

摘　　　要：針對自抗擾控制器參數較多不易整定的問題，提出了基于免疫遺傳算法的參數優化設計方法。與標準遺傳算法相比，免疫遺傳算法引入了免疫記憶庫和濃度控制機制，提高了算法的收斂效率和局部收斂性能。并且綜合考慮系統動態性能和實際工程中控制代價的限制因素建立了控制系統性能評價的目標函數，按照分離性原則進行自抗擾控制器設計并用免疫遺傳算法對其關鍵參數進行尋優。將該方法應用于過熱汽溫度控制系統的變工況運行，仿真實驗結果表明經過免疫遺傳算法優化后的自抗擾控制器適應性較強，適用于模型參數變化范圍較大的受控對象。

關　鍵　詞：自抗擾控制器；免疫遺傳算法；參數優化；過熱汽溫控制

１　引　言
工業控制領域中ＰＩＤ控制器的應用仍然達到９０％以上，但針對一些參數變化范圍較大或非線性特性明顯的受控對象，例如過熱汽溫控制系統的變工況運行，ＰＩＤ控制器存在著快速性與超調量矛盾以及微分信號合理提取等問題。由韓京清研究員提出的自抗擾控制（ＡＤＲＣ）技術，利用特殊的非線性效應及對不確定因素的實時估計與補償，有效解決了ＰＩＤ控制器的缺陷，在很多復雜系統控制問題上已取得顯著成效［１�玻玻荨５�自抗擾控制器需要整定的參數較多，且目前尚無確定的整定規律可循，文獻［３］采用單純形法優化，參數的初始值需人工整定；文獻［４�玻担萦脛討B參數法對非線性擴張狀態觀測器的參數進行了整定，但需求解非線性分段函數的微分值；文獻［６�玻保埃莶捎眠z傳算法進行優化，但基本的遺傳算法存在收斂效率較低和局部收斂性等問題。由此，基于遺傳算法在尋優問題中的優勢，引入了免疫記憶庫和濃度控制機制，并綜合考慮實際工程中控制代價的限制和系統動態性能指標中超調量等因素，建立全面評價控制系統性能的目標函數，按照自抗擾控制器分離性設計原則，用免疫遺傳算法對其關鍵參數進行尋優。將該方法應用于過熱汽溫度控制系統的變工況運行，仿真實驗驗證了有效性，可應用于模型參數變化范圍較大的受控對象。

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