基于改进粒子群算法无刷直流电机控制研究

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1、第6期组合机床与自动化加工技术No．62013年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2013文章编号：1001—2265(2013)06—0095—04基于改进粒子群算法的无刷直流电机控制研究付光杰，杨帛润，高俊莹(东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江大庆163318)摘要：文章针对无刷直流电机(BLDC)复杂的、耦合的非线性的特点，克服传统的控制算法控制速度精度不高、响应速度慢等缺点，提出了一种基于改进的粒子群算法(PSO)对PID控制器系数自整定的无刷直流电机控制新

2、策略。在Matlab／Simulink中搭建BLDC控制系统的仿真模型，并实现双闭环的控制：速度环采用改进粒子群算法优化PID控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果验证了该控制方法对无刷直流电机调速系统具有良好的快速性、稳定性和鲁棒性。关键词：无刷直流电机(BLDC)；改进粒子群算法；PID；仿真中图分类号：TM33；TP273．2文献标识码：ABrushlessDCMotorControlResearchBasedonImprovedParticleSwarmOptimizationAlgorithmFUGuang—jie，YANGBo—ru

3、n，GAOJun—ying(NortheastPetroleumUniversityofElectricalandInformationEngineeringCollege，DaqingHeilongjiang163318，China)Abstract：ToconsiderthecomplexandcouplednonlinearcharacteristicsofabrushlessDCmotor，andtoovercomethelowspeedaccuracyandslowresponseshortcomingofthetraditional

4、controlalgorithm，anewstrategyforthecoeficientofPIDcontrollertuningofbrushlessDCmotorcontrolsystemsimulationmodelingbasedonimprovedparticleswarmoptimization(PSO)isproposedinthispaper．BuildingasimulationmodelofBLDCcontrolsysteminMatlab／Simulink，andtoachievethedualclosed—loopco

5、n—trol：ThevelocityloopadoptsthePIDcontrolbasedonparticleswarmoptimization，thecurrentloopuseshysteresiscurrentcontro1．SimulationresultsverifythecontrolmethodofbrushlessDCmotorspeedcon-trolsystemhasmorerapidity，stabilityandrobustness．Keywords：BrushlessDCMotor(BLDC)；improvedpar

6、ticleswarmoptimization；PID；simulation确定性的、时变的、多变量关联的非线性复杂系统，0引言传统PID控制器的适应性慢、鲁棒性弱和协调性不随着电力电子技术及新型永磁材料的发展，无刷好等缺点逐渐显露出来，所以近些年应用智能算法直流电机(BrushlessDCMotor，以下简称BLDC)迅速优化PID控制器在工程控制中逐渐被重视起来。成熟发展起来成为一种新型电机⋯。无刷直流电机本文采用基于改进的粒子群算法优化PID控制既具有体积小、效率高和维修方便等特点，又具有宽阔器参数，通过利用Matlab中的Simulink

7、工具箱建立而平滑的优良调速性能，因此在各个领域得到广泛应BLDC控制系统的模型，仿真结果表明这种应用改进用。随着驱动系统的快速发展和无刷直流电机应用领的PSO算法的PID控制器既具搜索效率高、抗干扰能域的不断拓展，要求控制系统日益趋于智能化和数字力强和参数物理意义清楚的特点，又兼顾了预测控制化，为更多复杂的控制技术提供实现的平台，达到系统的鲁棒性和超前性，同时还能够适应对象的时变性。设计周期短、成本低、易于改进和维护等目的。1无刷直流电机的控制模型PID控制是一种技术最为成熟、应用最为广泛的控制算法，具有结构简单、参数调整方便、稳定性好图1为无

8、刷电机控制系统结构图，本文主要目等优点。。但随着工程系统的日益复杂化，传统的的是调速，因此调速系统采用双闭环控制：速度环采PID控制器满足不了对控制要