基于多種群遺傳算法的電動(dòng)變槳系統(tǒng)的變論域模糊控制

2015年03月02日11:30:45 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

摘要：基于多種群遺傳優(yōu)化算法的電動(dòng)變槳系統(tǒng)的變論域模糊控制方法。在該方法中，通過分析確定變論域伸縮因子的結(jié)構(gòu)，利用多種群遺傳算法優(yōu)化其參數(shù)，實(shí)現(xiàn)伸縮因子參數(shù)的智能尋優(yōu)，有效解決了模糊控制器精度不高、模糊控制中規(guī)則數(shù)量與控制精度之間的矛盾。在遺傳算法迭代中，染色體采用實(shí)數(shù)編碼、多種群、多目標(biāo)并行搜索，利用較優(yōu)個(gè)體較少保持代數(shù)作為算法終止判斷。將設(shè)計(jì)的優(yōu)化變論域模糊控制器應(yīng)用于電動(dòng)變槳系統(tǒng)的速度控制中，根據(jù)速度環(huán)的性能指標(biāo)建立合適的目標(biāo)函數(shù)，通過對基本論域自適應(yīng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了速度環(huán)的自適應(yīng)控制。仿真結(jié)果表明，基于多種群遺傳優(yōu)化算法的變論域模糊控制在動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能上優(yōu)于變論域模糊控制。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)變槳；模糊控制；多種群遺傳算法；變論域；伸縮因子

中圖分類號：ＴＭ６１４　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ

１　引　言

隨著單機(jī)容量的不斷增大，變距型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已成為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流。變槳距系統(tǒng)作為變距型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心部件，其設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響到變距型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否安全、正常、可靠的運(yùn)行。目前，我國風(fēng)機(jī)整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)為組裝型企業(yè)，而國產(chǎn)化率高的產(chǎn)品，實(shí)際上多集中在技術(shù)含量較低的設(shè)備上，關(guān)鍵設(shè)備多數(shù)依靠國外進(jìn)口，缺乏核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)［1］。

電動(dòng)變槳是一種典型的時(shí)變、非線性、大慣性、模型復(fù)雜的系統(tǒng)。

變槳速度控制是電動(dòng)變槳控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)抗負(fù)載擾動(dòng)能力，抑制速度的波動(dòng)是電動(dòng)變槳系統(tǒng)速度控制所需具備的性能，在執(zhí)行變槳的過程中負(fù)荷多變，干擾因素復(fù)雜。文獻(xiàn)［2］提出了基于分段PI控制的變槳控制方法，文獻(xiàn)［3］提出了基于模糊控制的變槳控制方法，文獻(xiàn)［4］提出了模糊PID-PID雙模變槳控制策略。若采用傳統(tǒng)的PID控制算法，將難以達(dá)到理想的性能指標(biāo)［3-5］；普通的模糊控制器具有PD調(diào)節(jié)特性［5］，存在控制精度不高，調(diào)節(jié)死區(qū)等問題。

要提高控制精度，就意味著要增加控制規(guī)則的數(shù)量，規(guī)則數(shù)量與控制精度之間的矛盾限制了模糊控制器的應(yīng)用［7］。

為了解決模糊控制控制精度不高、調(diào)節(jié)死區(qū)等問題，文獻(xiàn)［8-12］提出了變論域模糊控制方法。本文采用多種群遺傳優(yōu)化方法對模糊控制算法中的伸縮因子進(jìn)行智能尋優(yōu)，構(gòu)成一種基于多種群遺傳算法的變論域模糊控制，以提高變槳系統(tǒng)控制的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。

將基于多種群遺傳算法的變論域自適應(yīng)模糊控制用于變槳伺服系統(tǒng)的速度環(huán)制中，以實(shí)現(xiàn)速度環(huán)的自適應(yīng)控制。

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