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应用混合伪并行遗传算法优化BLDCM的转速控制器_论文

铷l   l 化  I 5   应用混合伪并行遗传算法优化B D M的转速控制器  L C Opt m i i zat o des gn f   el i n  i   or v ociy  odul i t m aton  yst s em   r br hl s dc  o f   us es   m ot   orbas ed  n  i o m xed  eu ps do- r lelgenetc  gort pa a l   i al ihm   龙 驹  L ONG  u J  ( 西华大学 ,成都 6 0 3 ) 1 0 9  摘 要 :本文以永磁无刷直流 电动机 ( L O B D M)的调速系统作为研究 对象 ,应用混合伪并行遗传算法  ( MPP GA) 对其 转速控制器 进行 了优 化设计 ,该算法 针对常规遗 传算法搜 索效 率低和早熟 收  敛 的缺点 ,通过 将最 速下 降法与 伪并行 遗传 算法 相组合 形成 了一 种全局 优化 算法 ,并使 用  MA L 软件对优化前后的 系统 进行了动态跟 随性 能和抗扰/ T AB l 生能的对比仿真实验 ,实验结 果  表明采用该算法确能优化调 速系统的性能 。   关键词 :B D M;转 速控制器 ;混合伪并行遗传算法 ;MA L B LC T A 仿真  中图分类号 :T 3 1 P9   文献标识码 :B   文章编号 :1 0-0 3 ( 0 o 1 ( -04 -0    9 14 21 )  下) 1 4 2 0     O D i 1 . 9 9 J is . 0 9 0  . 0  .0 下 ) 4   o :  3 6 / . n 1 0 - 1 4 2 1 1 ( . 5 0 s   3 0   1 MP G 优 化转速控制器数学模 型     P A 的建立  11 L CM转 速控 制 系统 的组成  .  B D 基 于MP G P A优 化 的B DC L M转 速 控 制 系统 的  组成 框 图如 图 1 示 。整个 系统 的运 行采 用 了双 闭  所 环 的控 制 策略 :即 电流 环 和转 速 环 。其 中电 流 环  采 用基 本 的P 控 制 器 ,转 速 环 采 用 混 合 伪 并 行 遗  I 效 果 。我 们 以 常规 工 程设 计 法 达 到 的指 标 6  、t 。   作 为参 考 ,通 过 引 入 设 计参 数 的隶 属 度 函数 而合  成统 一的 目标 函数为F  : F =   [) 一 ? f] ~]   e+一 (ce 一 (  一 等 计 法 的合 理 内核 ,我  由 于 混合 伪 并 行 遗 传 算 法 的 需 要 ,设 计 参 数  传算 法 ( P MP GA)优化 设计 的转 速控制 器 。   转速 计算  须 有一 个 明确 的取 值范 围, 充分 利 用 常规 工 程设  为 子 实 际磁  置检 测器  ]  们 以 常规 工程 设 计法  转速  参考值  l 网器  器 考 n H皇广  值 南器相 叫 . .~  删 H变 州. 三 — — 逆 实 际相 电流  实 际 相 电  流检测 器  图1基于MP GA P 优化 的无刷 直流 电动机 转速控制 系统 组成框 图  / \ 整定 出的K 、T的两  上  。 i 无 \ 个参数值K  i   刷直 p、T 为   流电动 } 中心 ,然后 在此 两 个  机 / 数值附近向两边拓展     \一   、/ 参 数 的 求解 空 间, 从  而可 以 使遗 传搜 索 空  间大 大 减小 ,能较 快  搜 索到 最优 解 。综 上  12 MP G 优 化 数学模 型 的建 立  .   P A B DC L M转 速控 制 器 的优 化设 计主 要 是对 其 比  例 放大 系数 K 和积 分时 间常数 T进 行优化 。考 虑到  。 i 系统 有 两 个 性 能 指 标 : 超调 量 %和 调 节 时 间t    , 所 以用MP G P A对 转 速控 制 器进 行 优化 的 任务 便是  合理 调 配 这 两 项 性 能 指 标 ,使 之 达 到 满 意 的优 化  所 述 ,将 系统 优 化模型 归纳 成方 程如下 :   mi   nF () 2  约 束条件0   t t     () 3   ( X   K ( X ; ( 九 1 ) - K , 1 ) ;1 ) + K 一  其 中九 【,1内选 定 的数值 。 为 O ]   (九 1 ) +  收 稿 日 期:2 1- 2 0   00 0- 2 基 金项 目:西华大学人才基金资助项 目 ( 4 9 2 ) 0 2 16  作者简介:龙驹 ( 94一 17 ),男,重庆人 ,讲师,工学硕 士,主要从事 电气工程与 自动化研究 。   [ 4 ] 第3 卷 14  2 第 1期 O 2 1—1 ( ) 00 0下   、 l   2  MP GA P 优转速控 制器 的算法设计  甸 化    对 其 进 行 快 速 局 部 搜 索 寻 优 , 从 而 得 到 寻 优 后  的 中 间 种 群 Q’ ) )再 次 按 照 公 式 ( ) ( ) ( 。6 t 1 和 2 分  组 计 算 局 部 搜 索 寻 优 运 算 后 的 种 群 Q’t中 各 个  .) ( 个 体 的 适 应 度 。 7)进 行 各 子 中 间 种 群 Q’t之  i) ( 间 的信 息 替 换 , 依 据 划 分 的 子 群 体 ,并 根 据 第 6   步 计 算 出 来 的 适 应 度 值 的 高 低 ,在 子 中 间种 群  中 选 择 目前 最 高 的 个 体 替 换 其 他 子 中 间 种 群 中  最 低 的个 体 ,替 换 后 加 以组 合 构

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