基于分數(shù)階控制的電機振動抑制研究.pdf

1、對電機振動的抑制一直是值得關注的重要問題，以往電機振動的抑制方法是通過優(yōu)化設備結(jié)構(gòu)、增加減振材料或裝置等，這些方法是電機振動抑制的主要方法，能夠起到較好的抑制作用，但有時也增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜性。
　　 為此，本文針對具體的電機模型，主要探討在不增加任何系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜性的前提下，從控制律的角度提高交流電機振動抑制特性，研究分數(shù)階PIλDμ控制器在交流電機振動控制中的應用。為了使分數(shù)階PIλDμ控制器具有更好的振動抑制性能，提出了基

2、于二進制編碼改進遺傳算法的分數(shù)階PIλDμ控制器參數(shù)整定方法。本文的主要研究工作如下：
　　 1.在研究基本遺傳算法的基礎上，通過改進適應度函數(shù)、遺傳算子以及分析確定基因頻率，從而實現(xiàn)了對基本遺傳算法的改進；
　　 2.分級整定策略的研究。重點講述目標函數(shù)及其權值的確定、以及適應度函數(shù)的設計，提出基于二進制編碼改進遺傳算法的分數(shù)階PIλDμ控制器參數(shù)分級整定策略，并針對具體電機模型，通過MATLAB仿真實驗，進行分析研究

3、。具體操作過程如下：(1)首先，通過改進遺傳算法對整數(shù)階PID控制器進行參數(shù)整定，獲得一組控制參數(shù)；(2)固定這組控制參數(shù)，再利用改進遺傳算法對分數(shù)階PIλDμ控制器進行階次尋優(yōu)；(3)最后，通過固定積分和微分階次，再次整定分數(shù)階PIλDμ控制器的三個系數(shù)；
　　 3.分數(shù)階控制器參數(shù)與控制器性能關系的研究。通過仿真實驗研究，若(3)取得與(2)接近的控制效果，則表明分數(shù)階PIλDμ控制器五個參數(shù)中，系數(shù)與階次互不影響，從而說明

4、對分數(shù)階PIλDμ控制器參數(shù)進行分級整定的有效性；若(3)與(2)的控制效果相比差別較大，則表明分數(shù)階PIλDμ控制器五個參數(shù)中，系數(shù)與階次相互影響，從而說明對分數(shù)階PIλDμ控制器來說，五個參數(shù)同時整定可能會取得更加穩(wěn)定可靠的控制效果；
　　 4.分級整定仿真結(jié)果表明：定系數(shù)分數(shù)階PIλDμ控制器與定階次分數(shù)階PIλDμ控制器的控制效果相比有所差別，并且在兩級分級整定中，控制器比例、積分和微分三個系數(shù)有兩次整定結(jié)果，通過比較可