基于正余混沌蝗蟲(chóng)優(yōu)化算法的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速控制
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 23:16
永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous motor,PMSM)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的時(shí)變非線性復(fù)雜系統(tǒng),傳統(tǒng)PI控制已很難滿足對(duì)PMSM伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的高精度要求。本文通過(guò)對(duì)PMSM矢量控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)來(lái)提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度。復(fù)合控制常被用于PMSM的伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先,本文在標(biāo)準(zhǔn)蝗蟲(chóng)優(yōu)化算法(GOA)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了正余混沌蝗蟲(chóng)優(yōu)化算法(SCCGOA),該算法在每一次迭代尋優(yōu)中,先由搜索種群經(jīng)過(guò)GOA全局尋優(yōu)得到當(dāng)前最優(yōu)位置,再在該位置附近進(jìn)行混沌局部尋優(yōu),其中將正弦余弦搜索機(jī)制引入到混沌變量的載波映射中。其次,為了保證新算法SCCGOA對(duì)PI轉(zhuǎn)速環(huán)的優(yōu)化效果明顯,對(duì)經(jīng)典PID控制器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并選擇廣泛存在于控制工程領(lǐng)域的二階系統(tǒng)作為被控對(duì)象,觀察其階躍響應(yīng),其結(jié)果與原算法GOA、正弦余弦優(yōu)化算法(SCA)的優(yōu)化結(jié)果對(duì)比。接著,基于該算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)PI調(diào)節(jié)器作為PMSM矢量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán),在負(fù)載突變的情況下觀察轉(zhuǎn)速響應(yīng),其結(jié)果與原算法GOA、經(jīng)典群優(yōu)化算法粒子群優(yōu)化(PSO)以及另一種新型優(yōu)化算法鯨魚(yú)優(yōu)化算法(WOA)進(jìn)行對(duì)比。最后...
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蝗蟲(chóng)之間的相互影響關(guān)系
1r 在[0,2]之間,是決定下一次迭代時(shí)的移動(dòng)方向即選擇將要進(jìn)入的區(qū)域是探索區(qū)還是開(kāi)發(fā)區(qū)的主要參數(shù);2r 是[0,2π]上的一個(gè)隨機(jī)值,是決定下一次迭代時(shí)的移動(dòng)步長(zhǎng)的主要參數(shù);3r 是[0,2]上的隨機(jī)權(quán)重,3r > 1表明加強(qiáng)定義的距離對(duì)目標(biāo)位置的影響,3r < 1表明削弱定義的距離對(duì)目標(biāo)位置的影響4r ∈[0,1],其大小表示迭代式(3.10)如何在正弦余弦分量之間進(jìn)行切換;是由混沌變量 Z 經(jīng)過(guò)公式(3.8)線性映射后得到的優(yōu)化變量;*Y 為當(dāng)前全局最優(yōu)解。由圖 3.2 可以這樣描述搜索過(guò)程,通過(guò)定義一個(gè)在[0,2π ]上的隨機(jī)數(shù)2r ,若其對(duì)應(yīng)的函數(shù)值 ( )1 2r sinr或 ( )1 2r cosr在區(qū)間[-1,1]上,則搜索空間在開(kāi)發(fā)階段,若在區(qū)間[-2,-1]或[1,2]上,則搜索空間在探索階段。
參數(shù) x 為區(qū)間內(nèi)的一個(gè)變量。其數(shù)學(xué)表達(dá)式( )0, , ,0x ax aa x bb af x a b cc xb x cc bx c ≤ ≤ ≤ = ≤ ≤ ≥…隸屬度函數(shù)MATLAB 中的代碼為 smf(x,[a,b]),表示[a,左端為 1,b 的右端為 0,區(qū)間中間位置為跳躍其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:( )( ) ( ) ( ( ) ( ) ( )2202 , ,1 2 21x ax a b a a x a x a bx b b a a b x x b ≤ ≤ ≤ + = + ≤ ≥
本文編號(hào):3100496
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
蝗蟲(chóng)之間的相互影響關(guān)系
1r 在[0,2]之間,是決定下一次迭代時(shí)的移動(dòng)方向即選擇將要進(jìn)入的區(qū)域是探索區(qū)還是開(kāi)發(fā)區(qū)的主要參數(shù);2r 是[0,2π]上的一個(gè)隨機(jī)值,是決定下一次迭代時(shí)的移動(dòng)步長(zhǎng)的主要參數(shù);3r 是[0,2]上的隨機(jī)權(quán)重,3r > 1表明加強(qiáng)定義的距離對(duì)目標(biāo)位置的影響,3r < 1表明削弱定義的距離對(duì)目標(biāo)位置的影響4r ∈[0,1],其大小表示迭代式(3.10)如何在正弦余弦分量之間進(jìn)行切換;是由混沌變量 Z 經(jīng)過(guò)公式(3.8)線性映射后得到的優(yōu)化變量;*Y 為當(dāng)前全局最優(yōu)解。由圖 3.2 可以這樣描述搜索過(guò)程,通過(guò)定義一個(gè)在[0,2π ]上的隨機(jī)數(shù)2r ,若其對(duì)應(yīng)的函數(shù)值 ( )1 2r sinr或 ( )1 2r cosr在區(qū)間[-1,1]上,則搜索空間在開(kāi)發(fā)階段,若在區(qū)間[-2,-1]或[1,2]上,則搜索空間在探索階段。
參數(shù) x 為區(qū)間內(nèi)的一個(gè)變量。其數(shù)學(xué)表達(dá)式( )0, , ,0x ax aa x bb af x a b cc xb x cc bx c ≤ ≤ ≤ = ≤ ≤ ≥…隸屬度函數(shù)MATLAB 中的代碼為 smf(x,[a,b]),表示[a,左端為 1,b 的右端為 0,區(qū)間中間位置為跳躍其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:( )( ) ( ) ( ( ) ( ) ( )2202 , ,1 2 21x ax a b a a x a x a bx b b a a b x x b ≤ ≤ ≤ + = + ≤ ≥
本文編號(hào):3100496
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