改进遗传算法在无刷直流电机调速系统PID参数优化中的应用.pdfVIP

第 7期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．7 2013年 7月 M odularM achineTool AutomaticManufacturingTechnique Ju1．2013 文章编号 ：1001—2265(2013)07—0090—02 改进遗传算法在无刷直流电机调速 系统PID参数优化中的应用 国 珍 (青 岛理工大学 自动化工程学院，山东 青 岛 266520) 摘要 ：文章针对传统 PID整定方式在无刷直流电机控制系统 中存在的不足，采用了改进遗传算法对 无刷直流电机调速系统 PID参数进行优化。将微粒群算法应用于遗传算法的变异操作中，改善 了单 纯遗传算法的早熟收敛 ，提高了算法的收敛速度，使算法有更强的寻优能力。通过 matlab进行 了仿 真，得到 了 目标函数值的优化过程 曲线及 系统的阶跃 响应 曲线 ，仿真结果表 明系统得到 了较好的控 制效果，也验证 了改进遗传算法解决参数优化 问题的可行性和优越性。 关键词：直流无刷 电机 ；遗传算法 ；微粒群算法 中图分类号 ：TH165；TM346 文献标识码：A Application ofImprovedGeneticAlgorithmsinPID Param etersOptim ization f0rBrushlessDC M otorDrivingSystem GU0 Zhen (CollegeofAutomationEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266520，China) Abstract：Inview ofthelimitationsofconventionalmethodsforPID parameterstuning inbrushlessDC motor(BLDCM)drivingsystem，animprovedgeneticalgorithm isproposed．Particleswarm optimization isapplied tothemutation operationofgeneticalgorithm ．Theimprovedalgorithm caneffectivelyimprove theproblem ofpremature，theoptimizationabilityofgeneticalgorithm andconvergencespeed．Theob— jectivefunctionandunitstepresponseareobtainedbysimulation．Thesimulationresultsverifythefeasi— bilityand superiorityoftheimprovedgeneticalgorithm inparameteroptimization． Keywords：thebrushlessDCmotor(BLDCM)；geneticalgorithms；particleswarm optimization 收敛现象，提高了算法 的收敛速度 ，使系统具有更强 O 引言 的适应性与抗干扰能力 。 由于无刷直流 电机 (BrushlessDCMotor，简称 1 无刷直流电机 的数学模型 BLDCM)结构简单 、快速响应、宽调速范围、具有 良好 的可控性等优点，使其在纺织机械 、自动化流水线等 以一台三相无刷直 流 电机为例 ，假 定各相绕组 各种领域中均有广泛应用。在无刷直流电机控制系