基于遗传算法寻优双电机控制系统研究

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1、ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．9电气传动2014年第44卷第9期基于遗传算法寻优的双电机控制系统研究王桂荣，马梦娜，刘大亮(1冲国计量学院机电工程学院，浙江杭州310018；2．河南送变电工程公司，河南郑州450051)摘要：针对多电机系统存在非线性、强耦合、时变性等特点，为提高双直线电机同步驱动运动平台的控制性能与同步性能，基于偏差耦合策略与模糊控制原理建立了双电机同步控制系统控制模型，并针对常规PID调节参数精确度低与鲁棒性差等缺点，采用自适应遗传算法对PID速度控制器参数进行优化，在Matlab／Simu．1ink环境下对系统

2、进行仿真验证所设计方案合理性。仿真结果表明，所设计的通过优化算法优化后的PID控制器具有更好的控制精度与动态性能并能快速准确地调整双轴间同步误差，且系统具有较高鲁棒性，适合工程应用。关键词：永磁同步直线电机；同步控制；遗传算法；偏差耦合；速度补偿中图分类号：TM341；TP273文献标识码：AResearchforDouble-motorControlSystemBasedonGeneticAlgorithmWANGGui—rong‘，MAMeng-na，LIUDa—liang(1．CollegeofMechanical&ElectricalEngine

3、ering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，Zhejiang，China：2．HenanElectricPowerTransmission&TransformationEngineeringCorporation，Zhengzhou450051，Henan，China)Abstract：Adual-motorsynchronouscontrolsystemmodelwasestablishedbasedondeviationcouplingstrategyandfuzzycontrol，inordertoimp

4、rovetheoperationandsynchronousperformanceofmotionplatformdrivenbydoublelinearmotors，whichisusuallycharacterizedbynonlinearity，couplingandtime—varyingparameters．Combinedwiththedisadvantagesofnormaloptimization，akindofadaptivegeneticalgorithmwasevolvedtooptimizePIDspeedcontrollerpa

5、rameters．ThewholecontrolsystemwasconstructedunderMatlab／Simulinkenvironment．Simulationresultsprovethattheschemebeenoptimizedhasbe~ercontrolaccuracyanddynamicperformance，itcanadjustsynchronizationerrorbetweenaxesquickly，hasahighlyrobustnessandhashighengineeringvalueaswel1．Keywords

6、：permanentmagnetlinearsynchronousmotor；synchronouscontrol；geneticalgorithms；deviationcoupling；speedcompensation的控制效果。在目前的PID参数的优化方法中，1引言单纯法、z—N整定阻法等基于特定的经验公式，对于双直线电机同步驱动的龙门运动平台，整定精度低，在复杂系统对象中难以达到良好的两电机之间运行的同步性是实现精确控制的必控制效果；随着计算机技术与智能优化算法的发要条件。由于多电机系统存在耦合性、非线性与展，遗传算法优化因其不需初始信息、寻优快

7、速高负载扰动等因素的影响，易使双轴间产生同步误效等优点，克服了常用整定方法的不足，经常应差，造成运动精度降低甚至损坏机械结构。为提用在抑制非线性时变干扰方面并有显著成效口。高控制精度，减小双轴间运动误差，PID控制被广针对常规的遗传算法存在的易陷人“早熟”、泛应用，但由于PID控制器参数难以自调整的局搜索速度过慢、算法品质依赖算子的选择等缺限性，在非线性、复杂时变系统中，很难获得较好陷]，本文对标准遗传算法进行改进，设计了一种基金项目：国家自然科学项目基金(61203113)作者简介：王桂荣(1975一)，女，工学博士，副教授，Email：Lilygrw

8、ang@cjlu．edu．all45电气传动2014年第44卷第9期王桂荣，等：