磁浮系统中免疫专家PID控制器的改进.pdf

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1、交jj丑运输I牲信息学{I土筇l2凿筇2川20I4q-6JljJournalof1’ransportalionEngineeringandInIbl‘minionNo．2VoI．I2．1un2()t4磁浮系统中免疫专家PID控制器的改进宋荣荣，2陈滋利1．西南交通大学，数学学院，成都6l00312．西南民族大学，计算机科学与技术学院，成都610041摘要：磁浮系统是一种典型的非线性、不稳定性开环系统。由于传统的比例一积分一微分(PID)控制器的参数是固定的，因此，控制系统无法兼顾悬浮系统的静态和动态性能。本文提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的分段专家免疫PID控制器。该控制

2、器先利用免疫PID控制嚣给出悬浮系统的阶跃响应曲线，再根据误差变4e．4~该曲线／t'】分为五个阶段，分段实现基于PSO算法的专家PID控制器。该控制器的优点是能够在悬浮系统工作时在线对PID参数进行调节，适应误差的不同变化，使控制器响应速度加快、调节精度提高，稳态性能变好，而且几乎没有超调和振荡。利用Mat1ab仿真，结果表明在相同精度要求下，该控制方法与单一的专家PID控制器的相比，磁浮ai*,l系统的过渡时间变短，调节时间变短且过渡性能较好。关键词：磁浮系统；免疫PID控制器；专家PID控制器；粒子群优化算法；Mat1ab仿真中图分类号：TP13；U284．48文献标识码

3、：A文章编号：1672-4747(2014)02—00014—08DOI：10．3969／j．iSSn．1672-4747．2014．02．008ImprovementofImmuneExpertPIDControllerinMagneticSuspensionSystemSONGRong．rong一CHENZi．1i1．CollegeofMaths，SouthwestJiaotongUniversityChengdu610031，China2．Co11egeofComputerScienceandTechno1ogy，SouthwestUniversityforNationa

4、lity，Chengdu61004l，ChinaAbstract：Magnetiesuspensionsystem(MSS)iScharacterizedbyjtSnonli(1earaIldiastabi1ity．Sineetheparametel’Softhetraditionalproportional—integra1一difEel’eHtial(IJID)c()ntFoller收稿日期：2O13—06—26．基金项目：南民族人学中央商校专项资金项目(12NYZQNl9)、围家门然科学金(5l005l90)神I川I竹科技撑汁划项目(2012GZO103)。作者简介：米荣

5、荣(1979一)，女，山尔临沂人，两粥交jⅢ人学数学学院M十牛．p南【欣人学剐软授。14磁浮系统r}1免疫号家PlD控制器的改进来荣荣等isfixed，thecorltroIsYstemisunab1etosntisfythestaticanddynamicperformancesofamagneticsUspensi011SyStem．InthisartiCle，aPiecewise-expert—immune(PlD)controllerbasedonthepartic1eswarmoptimizationalgorithm(PIEPID-PSO)wasproposed．T

6、hecontro11erfiFStUsedimmunePIDcontro11ertomakethestepFesponsecurveofaMSS，thenthecurvewasdividedirltofivestagesaccordingtothedifferentchangesoferror，andtheMSSwascontrol1edwiththeexpertPIDcontrolstrategyonthebasisoftheparticleswarmoptimizationbythestages．TheadvantagesofthecontrollerinaMSSareca

7、pabletoadjustPIDparameterstoadaptdifferentchangesoferroron1ine，andtohavefastresponsespeed，highadJustmentprecision，goodsteadystateperformance，andalmostwithoutovershootandOSCil1ation．Simu1atingwithMATLAB．thesimu1ationresu1tshowedthatinthesameprecisio