吉林大学学报(工学版) ›› 2021, Vol. 51 ›› Issue (6): 1990-1996.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20200659
• 车辆工程·机械工程 • 上一篇
Jian-xin FENG(),Qiang WANG,Ya-lei WANG,Biao XU
摘要:
针对超声电机非线性、时变性的特点,设计了模糊自整定PID控制器,并利用量子遗传算法对模糊自整定PID控制器参数进行优化,以提高系统的动态性能和适应性。针对传统量子遗传算法的不足,对编码方式、种群初始化、量子旋转门、量子变异以及增加量子灾变5个方面进行改进。仿真结果表明:改进量子遗传算法改善了传统量子遗传算法容易产生种群早熟的问题,提高了算法收敛性能。同时,基于改进量子遗传算法的模糊自整定PID控制器与经典的模糊自整定PID控制器相比,明显提高了超声电机系统的动态和稳态性能。
中图分类号:
1 | 张俊峰. 直线超声电机建模仿真及驱动控制器设计[D]. 深圳: 哈尔滨工业大学深圳研究生院, 2014. |
Zhang Jun-feng. Modeling simulation and driving controller design of linear ultrasonic motor[D]. Shenzhen: Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology, 2014. | |
2 | 李霞, 陈维山, 谢涛. 双锥面齿自支撑轴系行波超声电机设计与有限元分析[J]. 吉林大学学报:工学版, 2008, 38(4): 940-945. |
Li Xia, Chen Wei-shan, Xie Tao. Finite element analysis and experiment on travelling-wave ultrasonic motor with two-sided cone-shaped teeth and half-supported shafting[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2008, 38(4): 940-945. | |
3 | Wang Rui-qi, Li Ke, Cui Na-xin, et al. A new PID-type fuzzy neural network controller based on genetic algorithm with improved smith predictor[C]∥Proceedings of Joint 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference, Shanghai, China, 2009:5708-5713. |
4 | 黄文文, 宋璐, 史敬灼. 超声波电机P型迭代学习转速控制[J]. 微电机, 2019, 52(6): 78-82. |
Huang Wen-wen, Song Lu, Shi Jing-zhuo. P-type iterative learning speed control of ultrasonic motor[J]. Micromotors, 2019, 52(6): 78-82. | |
5 | 贺红林, 朱华, 赵淳生. 超声电机基于模糊PI技术的位置控制[J]. 机械科学与技术, 2006,25(5):603-607. |
He Hong-lin, Zhu Hua, Zhao Chun-sheng. Position control of an ultrasonic motor using fuzzy PI technique[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2006,25(5):603-607. | |
6 | 郑春娇, 朱延枫. 基于模糊PID的超声电机控制[J]. 辽宁工业大学学报:自然科学版, 2011, 31(2): 95-98. |
Zhen Chun-jiao, Zhu Yan-feng. Control of ultrasonic motor based on fuzzy PID[J]. Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition), 2011, 31(2): 95-98. | |
7 | 孙晓明. 量子计算若干前沿问题综述[J]. 中国科学: 信息科学, 2016, 46(8): 982-1002. |
Sun Xiao-ming. A survey of some frontier problems in quantum computing[J]. Scientia Sinica(Informationis), 2016, 46(8): 982-1002. | |
8 | 李静, 余春贤. 基于模糊与PID的车辆底盘集成控制系统[J]. 吉林大学学报:工学版, 2013,43():509-513. |
Li Jing, Yu Chun-xian. Vehicle chassis integrated control system based on fuzzy and PID[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2013,43(Sup.1):509-513. | |
9 | 陈垚彤. 基于优化问题的量子遗传算法研究[D]. 成都: 电子科技大学计算机科学与工程学院, 2019. |
Chen Yao-tong. Research on quantum genetic algorithm based on timization problems[D]. Chengdu: School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, 2019. | |
10 | 李士勇, 李盼池, 袁丽英. 量子遗传算法及在模糊控制器参数优化中的应用[J]. 系统工程与电子技术, 2007, 29(7): 1134-1138. |
Li Shi-yong, Li Pan-chi, Yuan Li-ying. Quantum genetic algorithm with application in fuzzy controller parameter optimization[J]. Systems Engineering and Electronics, 2007, 29(7): 1134-1138. | |
11 | 王卫星. 基于改进鸡群算法的模糊PID控制器设计[J]. 自动化技术与应用, 2019, 38(9): 1-5. |
Wang Wei-xing. Design of fuzzy PID controller based on improved chicken swarm algorithm[J]. Techniques of Automation and Applications, 2019, 38(9):1-5. | |
12 | 刘玉可, 史敬灼. 基于简化模糊规则的超声波电机模糊PI转速控制[J]. 电机技术, 2019,39(6): 16-19, 43. |
Liu Yu-ke, Shi Jing-zhuo. Fuzzy PI speed control of the ultrasonic motor based upon simplified fussy rules[J]. Electrical Machinery Technology, 2019,39(6):16-19, 43. |
[1] | 马彦,黄健飞,赵海艳. 基于车间通信的车辆编队控制方法设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(2): 711-718. |
[2] | 张茹斌, 占礼葵, 彭伟, 孙少明, 刘骏富, 任雷. 心肺功能评估训练系统的恒功率控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1184-1190. |
[3] | 邓丽飞, 石要武, 朱兰香, 于丁力. SI发动机闭环系统故障检测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 577-582. |
[4] | 彭贝, 高宇, 冯培恩, 邱清盈. 液压挖掘机回转启动过程节能技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1912-1921. |
[5] | 靳立强, 刘刚, 陈鹏飞. 汽车电子稳定控制系统的分层控制策略及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1765-1771. |
[6] | 刘晓峰,刘昕晖,王龙山,谢新华,陈晋市. 基于模糊PID控制的大型履带起重机双马达速度同步控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(03): 659-664. |
[7] | 李向瑜,高振海,袁昌碧,谯艳娟 . 汽车巡航控制系统的环境评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(增刊): 28-0031. |
[8] | 李霞,,陈维山,谢涛 . 双锥面齿自支撑轴系行波超声电机设计与有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(04): 940-945. |
|