基于遗传算法的模糊PID控制器在三相电极控制系统中的应用

来源 :北京机械工业学院 北京信息科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:miszha
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本课题是在课题组前人的理论基础上进行的控制算法的应用。其核心任务是针对实验室一套基于数字伺服电机的电弧炉电极控制实验装置,将模糊PID控制方法引入该控制系统,并采用遗传算法对模糊PID控制器进行优化。进一步地,将优化后的控制系统在dSPACE软硬件仿真平台上进行联机调试。检验其控制效果。 论文共分四部分。第一部分介绍了电弧炉电极调节系统的组成及作用,分析了控制系统各环节工作原理以及仿真过程中所采用的数学模型。在此基础上对三相数字交流伺服电机进行了模型辨识与建模。第二部分引入了模糊控制的方法。将模糊控制应用于电极控制系统一类非线性、强耦合系统,验证其对于电弧炉系统控制的适用性。第三部分在模糊控制的基础上引入了遗传算法。弥补了模糊控制方法中搜索最优解可能出现的不足之处。第四部分首先介绍dPACE软硬件仿真平台的应用,并在该平台上进行课题的实验。完成电弧炉电机控制系统的软硬件仿真。 课题在借鉴已有课题成果的基础上,引入了一些新的研究方法。首先是对数字伺服电机进行模型辨识得到其高阶模型,取代了课题组以前所用的近似二阶模型,使控制系统更具真实性,控制效果更具直观性。其次是遗传算法引进,作为一种求解问题的高效全局搜索方法,它能在搜索过程中自动获取和累积有关搜索空间的知识,这一点很好的弥补了模糊控制方法的不足。
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