自适应遗传算法在数控伺服系统控制参数优化中的应用

PID参数整定是一个多参数组合优化的问题,针对目前常用的工程整定法无法在全局范围内对PID参数进行组合优化,只能从系统的单项性能指标出发进行整定,而标准的遗传算法又容易出现过早收敛等问题,为此,提出了基于改进的自适应遗传算法的PID参数整定方法。这种方法能够随适应度值自动改变交叉概率和变异概率,这种方法既能够确保算法的收敛,也能够很好的保证种群的多样性。将该方法应用于数控伺服系统,控制效果良好,最后将Ziegler-Nichols算法与自适应遗传算法整定的PID控制系统的动态响应性能作了对比分析,仿真试验结果证明了基于自适应遗传算法的PID参数整定方法的优越性。     

基于模糊神经网络和遗传算法的智能控制器

PID控制算法简单、鲁棒性强,但其参数整定过程繁琐,整定时需要控制对象的精确数学模型,而且整定往往是针对某一种具体工况进行的,缺乏自学习和自适应能力.模糊神经网络则兼备了模糊逻辑和神经网络的优点,具有函数逼近功能,具有较强的自适应、自学习能力、容错能力和泛化能力.借助于遗传算法对全局性参数进行优化设计,借助于BP算法对局部性参数进行优化,将模糊神经网络和遗传算法引入PID控制参数的整定过程,构造出一种基于模糊神经网络和遗传算法的智能PID控制器.     

异步电机矢量控制系统设计

基于异步电机的矢量控制理论,用MATLAB/SIMULINK构造出仿真模型。电机控制中控制器的PID参数对系统的精确度至关重要。文章以速度误差积分型为目标函数,采用惩罚机制,利用遗传算法对异步电机速度控制器的参数进行优化、仿真。实验结果表明,用遗传算法优化的参数,可以提高系统的控制精度、动态性能。     

PID参数整定的一种混合优化算法

PID控制器是工业界应用最广泛的控制策略,参数整定是PID控制器设计的核心内容.提出一种基于遗传算法和数值优化算法的混合优化方法,采用由粗到精的搜索过程,先利用遗传算法进行全局粗略搜索,再利用数值优化算法得到精确的参数.仿真试验结果证明提出的混合优化算法是进行PID参数整定的一种有效方法.     

自适应模糊PID控制器的设计及MATLAB仿真

自适应模糊PID控制利用PID参数整定经验来使模糊控制器自动整定参数,从而达到满意效果。在参数自适应模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB软件下将该控制器在某系统中的应用进行了研究。仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制能使系统达到良好的控制效果,对进一步应用研究具有较大的参考价值。     

基于GA优化的电渣重熔炉模糊PID控制研究

针对电渣重熔炉电极进给控制系统中存在的非线性、抗干扰性能差等难点问题,提出了一种基于遗传算法优化的模糊自整定PID控制方法。首先通过分析电极进给控制系统的组成及运行机理,建立了控制系统的仿真平台,然后采用模糊控制器与传统PID控制器相结合的策略,设计出一种具有自调整功能的模糊自整定PID控制器,最后应用遗传算法对模糊自整定PID控制器的隶属度函数进行动态优化,克服了隶属度函数选取的主观性和盲目性,进一步提高控制系统的自适应能力。仿真结果表明,优化后的模糊自整定PID控制器具有很好的快速性和较强的鲁棒性,满足了系统高精度的控制要求。     

基于改进遗传算法的气体混合控制系统的设计与仿真

针对传统气体混合存在精度低、混合时间长等问题,研究了以质量流量控制器为主的气体混合系统,设计了改进遗传算法整定PID参数的控制系统。利用模式识别建立了系统数学模型,针对标准遗传算法的缺陷,设计了一种改进比例选择算子并提出自适应法调整交叉、变异概率。进行仿真实验验证改进遗传算法优化PID控制系统的控制性能。实验结果表明,相比标准遗传算法和Z-N法优化PID,基于改进遗传算法优化PID控制系统具有更高的控制精度以及更快的混合时间。     

基于遗传算法整定的PID控制

PID控制器是在工业过程中常见的一种控制器,遗传算法是一种具有极高鲁棒性的全局优化方法,针对传统PID参数整定的困难性,本文提出把遗传算法运用于PID参数整定中,用MATLAB仿真软件编程,仿真结果表明根据遗传算法寻优设计的PID控制器降低了超调量、加快响应速度,所以基于遗传算法整定的PID控制具有较好的动态品质和稳态精度。     

基于改进的遗传算法的伺服电机模糊PID控制器设计

针对伺服电机采用PID控制的参数整定困难问题,将模糊理论和PID控制相结合设计出模糊PID控制器,并通过改进的遗传算法对模糊控制器的隶属函数和控制规则同时进行优化,利用MATLAB进行仿真。结果表明,基于改进遗传算法的模糊PID控制器,具有良好的动静态性能,且响应速度快、超调量小。     

基于GA-PSO的PMSM伺服系统分数阶控制

针对永磁同步电机伺服系统要求快速响应、鲁棒性及抗干扰能力的问题,设计了一种遗传算法—粒子群算法(GA-PSO)优化的分数阶PID控制器。利用改进Oustaloup算法,框图化实现分数阶PID控制器。采用GA-PSO算法优化整定分数阶PID控制器参数,解决了分数阶PID控制器设计繁琐、参数整定多的问题,可得到使伺服系统性能最好的分数阶PID控制器参数组合。对采用分数阶PID控制器和传统整数阶PID控制伺服系统进行仿真,结果表明,采用优化后的分数阶PID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、鲁棒性好的优点。     

交流异步电机神经元变结构PID速度控制器设计

为了提高异步电动机调速系统的动态品质,提出了一种基于神经元变结构PID控制的速度控制器。该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制的同时,用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数。仿真结果表明,与传统PID调节器相比,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

HYBRID CONTROL OF HYDRAULIC PRESS MACHINE BASED ON ROBUST CONTROL

A robust control algorithm is proposed to focus on the non-linearity and variables of the hydraulic press machine with the proportional vatve. The proposed robust controller does not need to design stable compensator in advance, which is simple in design and has large scope of uncertainty applications. The feedback gains of the proposed robust controller are small, so it is easily implemented in engineering applications. The theoretical and experimental research on the position and speed control of the hydraulic press machine is carried out. The control requirements of the hydraulic press machine during the working process are met in the position and speed at the same time. Experimental results show that the proposed controller has better robustness subject to load variables and adaptability of parameter variations of the hydraulic press machine with the proportional valve.     

CE-ADRC异步电机直接转矩控制系统研究

由于传统PID控制器存在着参数整定复杂的缺陷,应用在直接转矩控制(DTC)的调速系统中时,调速的范围和精确度都受到很大限制。该文研究了一种新的异步电机直接转矩调速系统,即在自抗扰控制器(ADRC)中运用交叉熵算法(CE)对速度参数进行优化。仿真实验表明:基于CE-ADRC异步电机直接转矩控制系统,在调速范围和精度方面比经典PID控制器更具优越性。     

基于模糊控制的异步电机软启动器的研制

基于无速度传感器和模糊控制,提出了一种异步电机软启动器的研制方案,将无速度传感器应用到异步电动机的软启动器中,采用模糊控制器来实现电流控制,使异步电机软启动过程中存在的非线性控制得到了改进和提高。以MC9S12DG128单片机作为其控制器,对软启动控制系统的硬件电路和软件程序进行了设计。实验结果表明:该软启动器结构简单,系统损耗减小,稳定性和精度得到了提高,其中电压精度达到了0.01 V,对电机及其拖动系统有更好的保护作用。     

基于矢量控制的异步电机转速和转矩调节技术

针对异步电动机系统的非线性,以及电流和转矩不成正比例,使得转矩瞬时调节困难的问题,提出了一种基于坐标变换磁场定向矢量控制理论,将异步电机定子电流解耦成励磁电流和转矩电流分别进行控制,使异步电机获得和直流电机一样的转矩、转速调节特性.建立了Simulink仿真模型,分析了异步电机在空载启动、稳定运行、变速和转矩加载情况下...     

直线伺服系统的差异进化PID速度控制

针对标准差异进化（DE）操作过程中参数为常数而导致算法鲁棒性差的缺点,提出根据进化过程和目标向量收敛情况调整缩放因子F和交叉概率CR的自适应参数调整策略。利用改进的差异进化算法整定直线伺服系统速度调节器的PID参数,并利用MATLAB进行仿真。结果表明,与常规PID控制相比,优化后的控制器提高了直线伺服系统的静态和动态性能,使得电动机在负载改变时转速超调量减小．且转速更快趋于稳定．     

应用二次调节技术的修磨机台车转速控制特性研究

首先介绍了采用二次调节的台车牵引系统的工作原理,在Matlab／Simulink软件环境下,建立了系统所采用的电子比例变量泵、变量马达和蓄能器的数学模型,通过仿真确定了控制器的结构和参数。结果表明,应用二次调节技术能够回收和重新利用系统制动动能,减少装机容量,且能量回收效率随系统转速的增大而升高。     

基于模型参考神经网络自适应异步电机无速度传感器矢量控制系统的研究

针对在传统的异步电机矢量控制系统中采用编码器、光电码盘等速度传感器来对转速进行检测给系统带来的一些缺陷,该文将模型参考方法和神经网络相结合,提出了一种模型参考BP神经网络的无速度传感器异步电机矢量控制方案,并设计了速度辨识环节.同时对系统进行了仿真和实验,结果表明:该方法具有较强的抗干扰能力,受电机参数影响小,能较好地估计电机转子的转速.     

基于Mlx90316的电-机械转换器角位移测控系统

为提高电液伺服控制系统的响应速度和精度,将角位移测控技术应用到电-机械转换器控制闭环中,增加步进电机位置信号作为控制参数,实现了位置闭环控制。开展了基于霍尔技术位移测量技术的研究及其解码原理的分析;根据Mlx90316芯片的时序要求,设计了一种电-机械转换器角位移测控系统,实现了角位移的非接触式测量;测控系统以TMS320F2812 DSP作为主控器,开发了相关功能模块,进行了位移闭环PID控制策略的研究,以及软硬件的设计与测试,实现了步进电机的位置反馈与闭环控制。测试结果表明,该系统测量速度可达2 800 fp/s,精度可达12 bit,系统具有测速范围宽、控制精度高等特点。