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《基于遺傳算法的閥控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2010年10月機床與液壓0ct．2010第38卷第19期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．38No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．19．016基于遺傳算法的閥控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計畢世書，湯炳新，夏明，朱振泱(1．河海大學(xué)機電工程學(xué)院，江蘇常州213022；2．河海大學(xué)水利水電3-程學(xué)院，江蘇南京210001)摘要：提出一種基于遺傳算法的閥控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的PID參數(shù)在線尋優(yōu)方法，利用遺傳算法的全局搜索能力，降低PID參數(shù)整定的難度，提高系統(tǒng)控制精度，并在Matlab平臺上完成優(yōu)化計算和實驗驗證。實驗結(jié)果表明：根據(jù)遺傳算法尋優(yōu)設(shè)計的
2、PID控制器具有較強的魯棒性，控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)品質(zhì)和穩(wěn)態(tài)精度。關(guān)鍵詞：遺傳算法；在線尋優(yōu)；閥控馬達(dá)；調(diào)速；PID控制中圖分類號：TP214文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1001—3881(2010)19—058—3OptimumDesignofValve—controlledMotorSpeedGoverningSystemBasedonGeneticAlgorithmsBIShishu，TANGBingxin，XIAMing，ZHUZhenyang(1．CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，HohaiUniversity，ChangzhouJia
3、ngsu213022，China；2．CollegeofWaterConservancy&HydroelectricEngineering，HohaiUniversity，NanjingJiangsu210001，China)Abstract：Basedongeneticalgorithms，anonlineoptimizingmethodforPIDparamentersofvalve—controlledmotorspeedgover—ningsystemwaspresented．ThedificultyinPIDparameteradjustingwasreducedandthecont
4、rolprecisionofthesystemwasimprovedusingtheglobalsearchcapabilityofgeneticalgorithm．TheexperimentalresultsandoptimizationcalculationimplementedonMatlabplatformshowthatthedesignedPIDcontrollerhashighrobustness．Thecontrolsystemshowsaverygooddynamicqualityandstableprecision．Keywords：Geneticalgorithms；On
5、lineoptimizing；Valve—controlledmotor；Speedcontrol；PIDcontrol隨著控制理論和電力電子技術(shù)的發(fā)展，閥控馬達(dá)定提供了新的途徑。遺傳算法尋優(yōu)不需要知道對象的速度控制系統(tǒng)由于其控制精度高、動態(tài)響應(yīng)快被廣泛全部信息，可以在對象模型不確定的情況下，根據(jù)對應(yīng)用在諸多工業(yè)領(lǐng)域。但由于液壓系統(tǒng)的泄漏、執(zhí)行象的輸出情況對PID3個參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并能找到滿元件中存在的非線性摩擦阻力、系統(tǒng)負(fù)載的變化等諸足控制系統(tǒng)性能的最優(yōu)解。多因素的影響，系統(tǒng)的參數(shù)會隨著工作過程的變化而1閥控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型變化。為了提高閥控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性速度伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡
6、圖，如圖1所示。能，以及滿足某些特定系統(tǒng)對于馬達(dá)速度控制精度的要求，閥控馬達(dá)速度控制方法的研究也變得越來越重要。輸PID控制器算法簡單、調(diào)整方便、對模型誤差具有一定的魯棒性，是目前最普遍采用的控制器。系統(tǒng)控制品質(zhì)的優(yōu)劣完全取決于PID參數(shù)的整定與優(yōu)圖1速度伺服系統(tǒng)化。通過經(jīng)驗規(guī)則加試湊的方法調(diào)整PID的3個控制根據(jù)液壓控制閥的流量方程、液壓馬達(dá)的流量連參數(shù)、，、，往往費時且難以滿足控制精度要續(xù)性方程和液壓馬達(dá)與負(fù)載力平衡方程，推導(dǎo)出馬達(dá)求，而一些解析優(yōu)化法也常常因為對象模型的不確定角速度對閥芯位移的傳遞函數(shù)為而難以得到全局最優(yōu)解。遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過程而形成的一種自適應(yīng)
7、全局優(yōu)化算法。遺傳算法能夠從多點開始并行操作，克服了從單點出發(fā)的弊端及搜索的盲目性，加快了尋優(yōu)速度，為PID參數(shù)優(yōu)化整式中：Kq為流量增益；D為馬達(dá)的排量，m。／rad；收稿日期：2009—09—25基金項目：國家自然科學(xué)基金重點項目(50539020)作者簡介：畢世書(1986一)，女，碩士，從事機電控制與檢測研究。E—mail：bishishu654@163．coin。第l9期畢世書等：基于遺
