基于克隆选择差分进化算法的永磁同步电机参数辨识

针对永磁同步电机(PMSM)多参数高精度辨识的问题,提出了一种克隆选择差分进化(DE-IC-SA)算法,将其运用于永磁同步电机的多参数在线辨识.算法通过对差分进化算法与免疫克隆选择算法进行混合优化,提高了种群多样性,加强了局部和全局的搜索能力.通过仿真实验表明:相较于差分进化算法与粒子群优化(PSO)算法,所提算法能同...     

基于自适应粒子群优化算法的永磁同步电机参数辨识

永磁同步电机广泛应用于工业驱动系统中,开展永磁同步电机参数在线辨识对实现电机高性能控制和可靠状态监测具有重要意义.针对永磁同步电机动态数学模型具有非线性、多参数、强耦合等特点,从电气系统和机械系统两方面建立了永磁同步电机数学模型,针对参数辨识问题的特点,提出了一个惯性因子的自适应公式,在此基础上,建立了以粒子群算法为框架的自适应粒子群优化算法,对永磁同步电机定子电阻Rs和负载转矩TLd进行了在线辨识,并基于实验平台验证了辨识结果.研究结果表明:自适应粒子群优化算法通过不超过20次迭代就可以发现最优参数,模型参数的估计值和测量值匹配良好,该算法可在其他类型电机的参数辨识中推广应用.     

融合微粒群的多种群协同进化免疫算法

提出一种融合微粒群的多种群协同免疫优势克隆选择算法(PMCICA).该算法将生态学中的协同进化思想引入人工免疫算法中,各子种群内部通过免疫优势克隆选择操作加快了种群收敛速度;所有子种群共享经过改进微粒群优化的高层优良库,实现了整个种群信息共享与协同进化.针对旅行商问题(TSP)的多个实验结果表明,该算法在收敛速度与最优解等方面均取得了较好的效果.     

基于双模态自适应小波粒子群的永磁同步电机多参数识别与温度监测方法

提出了一种双模态自适应小波粒子群（Binary-modal adaptive wavelet particle swarm optimization,BAWPSO）的永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）多参数识别与温度监测方法.为了提高算法动态寻优性能,群体被划分为正向学习和反向学习两种模态;对处于不同模态的粒子分别采用正向学习策略与反向学习策略协同求解,扩大了解的搜索空间;同时对粒子个体极值采用自适应小波算子增强学习以提高收敛精度.永磁同步电机参数辨识结果表明所 提方法能够有效地辨识电机电阻,dq轴电感与转子磁链等参数,且能有效追踪系统参数变化值.在辨识出电机定子绕阻值后,根据金属阻值与温度之间的线性 原理间接计算定转子温度,从而实现永磁同步电机系统温度在线监测.     

一种多微粒群协同进化算法

受自然界共生现象的启发,将微粒群算法和协同进化相结合,提出了一种多微粒群协同进化算法。进化过程中,粒子不仅要与本子群的其他微粒交换信息,还要受其他子群体的影响。通过对三个标准函数优化的实验结果表明,此算法在一定程度上避免了陷入局部极值点并且提高了收敛精度。     

基于改进粒子群算法的永磁同步电机PID控制器

为提高永磁同步电机系统的控制精度,提出一种使用改进粒子群算法优化的永磁同步电机PID控制器。首先建立永磁同步电机数学模型,然后采用改进粒子群算法对PID控制器参数进行优化,实现永磁同步电机参数在线辨识,最后采用仿真实验对其性能进行测试。仿真结果表明,相对于传统的永磁同步电机PID控制器,本文方法优化的永磁同步电机PID控制器改善了系统响应性能,能够使永磁同步电机获得良好的稳定性、鲁棒性和动态性能。     

多粒子群协同进化算法

针对遗传算法收敛速度慢且易于陷入局部最优,而微粒群算法存在早熟的现象,提出了一种多粒子群协同进化算法,在多个粒子群协同进化的同时,通过构建基因库,使较劣的粒子根据基因库进行遗传操作,用4个基准函数进行实验表明,算法MPSOE3性能明显优于基本PSO算法,最后对该算法进行了推广,给出了一种基于计算智能的多群协同进化模型。     

永磁同步电机的建模与参数辨识

永磁同步电机由于其优越的性能而广泛的应用于精确的伺服控制控制系统中,针对电机的参数会随着工作环境的变化而变化,导致控制的精度受到很大影响.提出采用实时地对电机参数进行辨识,成为提高整个系统性能的保证.在深入分析永磁同步电机的电磁特性后,推导出永磁同步电机在两相静止坐标下的电机数学模型;并在该数学模型下利用递推最小二乘法编写辨识算法,对电机的参数进行在线辨识.利用matlab软件平台构建永磁同步电机双闭环仿真模型进行仿真,仿真结果表明算法能精确地辨识电机的参数,具有较好的鲁棒性.从而证明上述方法的正确性,能够提高控制系统的精度.     

多策略协同进化粒子群优化算法

为了提高粒子群优化(PSO)算法的优化性能, 提出了一种多策略协同进化PSO(MSCPSO)算法。该方法引入了多策略进化模式和多子群协同进化机制, 将整个种群划分为多个子群, 每个子群中的粒子按照不同的进化策略产生新的粒子。子群周期性地更新共享信息, 以加快算法的收敛速度。通过六个基准函数实验, 仿真结果表明, 新算法在计算精度和收敛速度方面均优于其他七种PSO算法。     

基于改进模型参考自适应系统的永磁同步电机参数辨识

针对永磁同步电机多参数辨识时, 数学模型存在的欠秩问题, 提出一种改进模型参考自适应系统的分步在 线辨识方法. 该方法采用Popov超稳定性理论设置自适应律, 可以保证辨识时系统的稳定性; 在改进的模型参考自 适应系统中, 首先辨识定子电阻、转子磁链, 待两个参数辨识结果稳定后, 再辨识直交轴电感. 这样在同一个模型中 实现多个参数辨识, 克服了由于数学模型欠秩问题而导致辨识结果的不确定性. 仿真结果表明, 本文设计的方法辨 识速度较快, 辨识度高, 具有一定的实用性.     

基于并行动态学习型免疫算法的永磁同步电机状态监测

为提高永磁同步电机(Permanent magnet synchronous machine, PMSM)系统参数辨识与状态监测效率,利用图形处理器(Graphics processing unit, GPU)并行计算与 人工免疫技术相结合的研究方法,建立面向永磁同步电机系统基于GPU并行动态学习型 免疫进化的参数估计与状态监测模型.为提高算法的动态跟踪性能,在抗体演化进 程中,通过知识学习策略来引导算法进化过程,首先将抗体群划分为B细胞群、浆细胞 群以及记忆细胞群,对处于不同进化群体中的抗体分别设计免疫综合学习策略、免 疫反向学习策略和高斯学习策略,以增强抗体间的信息交互;接着,应用图形处 理器并行计算技术进一步加速算法求解过程;最后,将所提算法应用于永磁同 步电机系统参数辨识与状态监测中,实验表明,所提方法能同时准确地对电机的定子 电阻、dq轴电感和永磁磁链等系统关键参数进行估计.依据参数变化实现对系统 运行状态进行在线监测与预警.计算结果表明, GPU并行技术能大幅度提高计算效率.     

水下机器人参数辨识的量子粒子群算法

水下机器人动力学模型参数辨识是水下机器人运动状态控制、路径跟踪、状态监测、故障诊断及容错系统开发的基础,是水下机器人研究的核心内容之一.针对Falcon开架缆控水下机器人的动力学模型,将量子粒子群优化算法引入到水下机器人动力学模型参数辨识之中,提出基于量子粒子群优化算法(Quantum-behaved PSO,QPSO)的水下机器人动力学模型参数辨识,并将其辨识结果与粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)及遗传算法(GA)的辨识结果进行比较.仿真结果表明应用QPSO算法的参数辨识结果明显优于其它对比方法,说明了算法的有效性与合理性.     

一种免疫微粒群优化算法

引入克隆选择操作和借鉴免疫学习中较好的多样性来克服微粒群算法易陷于局部最优以及对多峰值函数搜索效果不佳的缺点，构建了一种免疫微粒群算法。将该算法应用于4个常见的测试函数，实验结果表明，该算法比标准微粒群算法有更好的收敛性和更快的收敛速度。     

基于免疫粒子群算法的参数估计方法

针对污水生化反应模型参数估计问题,提出一种基于免疫粒子群算法的估计方法。该方法采用免疫算法保持粒子群的多样性,避免粒子群算法的过早收敛而降低寻优能力。利用估计的参数值对实验数据进行拟合,仿真结果表明,拟合误差率低于标准的粒子群和遗传算法,进一步提高了污水生化反应模型参数估计精度。     

基于改进粒子群算法的超级电容参数辨识

针对超级电容的模型参数辨识不准确问题,首先分析了超级电容单体的储能原理和性能特点,将二分支等效模型作为超级电容的模型,然后使用最小二乘算法和改进粒子群算法对模型参数进行辨识,最后通过仿真和实验比较两种算法辨识效果,证实该文所提出的改进粒子群算法更能准确地辨识出超级电容模型参数。     

永磁驱动器的多目标参数优化设计

为了满足永磁驱动器在实际运行中具有较大的输出转矩和较小的涡流损耗的目的,建立了永磁驱动器的3维有限元模型,分析了永磁驱动器的主要结构参数对输出转矩和涡流损耗的影响。采用正交实验设计方法,获得了用于非线性永磁驱动器建模的样本空间。采用支持向量机建立永磁驱动器的非线性回归模型,并用多目标微粒群算法进行永磁驱动器的结构参数多目标优化,得到了最优结构参数解。有限元仿真实验对比优化前后永磁驱动器的涡流密度和受力分布的结果,验证了该优化方法用于永磁驱动器结构参数优化是可行的。优化结果使永磁驱动器可在涡流损耗较小的情况下获得较大的输出转矩,从而进一步提高系统的工作效率。     

永磁同步电机功率驱动电路的分析与设计

以小功率三相永磁同步电动机为控制对象,推导出交流伺服系统中功率驱动电路的设计原理与方法,详细介绍了主电路的拓扑结构和重要元器件的参数设计过程,同时为了便于实现永磁同步电机的闭环控制,为系统的主要信号设计了相应的检测电路,并在此基础上设计了完善的保护电路;此外,为了解决功率驱动电路中电源种类繁多的问题,提出了一种基于开关电源技术的系统电源解决方案;实际应用表明,据此开发的功率驱动电路性能稳定,功能完善,具有很高的可靠性.