基于GA的自調(diào)模糊PID控制器在磁懸浮球系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、磁懸浮技術(shù)是磁懸浮列車、磁懸浮軸承、磁懸浮電機(jī)等應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，由于其具有無摩擦、無磨損、壽命長(zhǎng)、低功耗、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　 磁懸浮球系統(tǒng)是研究磁懸浮技術(shù)的重要平臺(tái)，由于它具有本質(zhì)非線性、不確定性和開環(huán)不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)控制方法難以滿足系統(tǒng)要求。本文在了解磁懸浮系統(tǒng)特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上，尋求提高磁懸浮球控制系統(tǒng)整體性能的方法。
　　 首先根據(jù)磁懸浮球系統(tǒng)各個(gè)組成部分

2、的物理原理建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)非線性數(shù)學(xué)模型在平衡點(diǎn)附近進(jìn)行了線性化分析。針對(duì)系統(tǒng)模型的復(fù)雜非線性，通過分析經(jīng)典PID控制以及模糊控制的特點(diǎn)，將兩者結(jié)合起來，取長(zhǎng)補(bǔ)短，形成磁懸浮球系統(tǒng)模糊PID控制器。
　　 然后，針對(duì)常規(guī)模糊PID控制的不足，引入量化因子自調(diào)整的方法，提出一種自調(diào)整模糊PID控制算法，使模糊控制的量化因子隨著控制需求按一定準(zhǔn)則進(jìn)行伸縮變化。接著將這種控制方法與尋優(yōu)算法結(jié)合起來，運(yùn)用遺傳算法優(yōu)化伸縮因子的