基于正余混沌蝗虫优化算法的永磁同步电机转速控制

发布时间：2021-03-25 23:16

　　永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）是一个多变量、强耦合的时变非线性复杂系统,传统PI控制已很难满足对PMSM伺服系统转速控制的高精度要求。本文通过对PMSM矢量控制系统中转速环的设计来提高电机转速的控制精度。复合控制常被用于PMSM的伺服控制系统设计。首先,本文在标准蝗虫优化算法（GOA）的基础上设计了正余混沌蝗虫优化算法（SCCGOA）,该算法在每一次迭代寻优中,先由搜索种群经过GOA全局寻优得到当前最优位置,再在该位置附近进行混沌局部寻优,其中将正弦余弦搜索机制引入到混沌变量的载波映射中。其次,为了保证新算法SCCGOA对PI转速环的优化效果明显,对经典PID控制器的参数进行优化,并选择广泛存在于控制工程领域的二阶系统作为被控对象,观察其阶跃响应,其结果与原算法GOA、正弦余弦优化算法（SCA）的优化结果对比。接着,基于该算法设计自适应PI调节器作为PMSM矢量控制系统的转速环,在负载突变的情况下观察转速响应,其结果与原算法GOA、经典群优化算法粒子群优化（PSO）以及另一种新型优化算法鲸鱼优化算法（WOA）进行对比。最后... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蝗虫之间的相互影响关系

1r 在[0,2]之间，是决定下一次迭代时的移动方向即选择将要进入的区域是探索区还是开发区的主要参数；2r 是[0,2π]上的一个随机值，是决定下一次迭代时的移动步长的主要参数；3r 是[0,2]上的随机权重，3r > 1表明加强定义的距离对目标位置的影响，3r < 1表明削弱定义的距离对目标位置的影响4r ∈[0,1]，其大小表示迭代式（3.10）如何在正弦余弦分量之间进行切换；是由混沌变量 Z 经过公式（3.8）线性映射后得到的优化变量；*Y 为当前全局最优解。由图 3.2 可以这样描述搜索过程，通过定义一个在[0,2π ]上的随机数2r ，若其对应的函数值 ( )1 2r sinr或 ( )1 2r cosr在区间[-1,1]上，则搜索空间在开发阶段，若在区间[-2,-1]或[1,2]上，则搜索空间在探索阶段。

参数 x 为区间内的一个变量。其数学表达式( )0, , ,0x ax aa x bb af x a b cc xb x cc bx c ≤ ≤ ≤ = ≤ ≤ ≥…隶属度函数MATLAB 中的代码为 smf(x,[a,b])，表示[a,左端为 1，b 的右端为 0，区间中间位置为跳跃其数学表达式如下：( )( ) ( ) ( ( ) ( ) ( )2202 , ,1 2 21x ax a b a a x a x a bx b b a a b x x b ≤ ≤ ≤ + = + ≤ ≥


本文编号：3100496