遺傳算法研究及其在直接轉(zhuǎn)矩控制中的應(yīng)用.pdf

1、遺傳算法是目前應(yīng)用最廣的優(yōu)化搜索算法之一。目前，遺傳算法已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如函數(shù)優(yōu)化、模型優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工業(yè)生產(chǎn)、圖像處理等等。但基本遺傳算法易于陷入局部最優(yōu)，在有些時候收斂速度過慢，這使得基本遺傳算法很難找到全局最優(yōu)。如何能夠使遺傳算法盡可能快地跳出局部最優(yōu)和如何能夠提高遺傳算法的收斂速度，是近年來遺傳算法研究領(lǐng)域的熱點。 本論文針對基本遺傳算法存在的問題提出了一整套的綜合改進方案。本論文采用引進外來物種、優(yōu)良物種個

2、體的突前變異和復(fù)制優(yōu)良物種個體的辦法來實現(xiàn)基本遺傳算法的選擇操作，采取雙種群交叉、倒序交叉和鄰位交叉相結(jié)合的混合交叉策略來實現(xiàn)遺傳算法的交叉操作；另外，突前變異概率、交叉概率、變異概率均隨物種個體的適應(yīng)度和遺傳算法的收斂情況進行自適應(yīng)的調(diào)整；此外，引進的外來物種個體的數(shù)量和突前變異的優(yōu)良物種個體的數(shù)量也視算法的收斂情況而進行自適應(yīng)的調(diào)整。將改進后的遺傳算法應(yīng)用于PID控制器參數(shù)的優(yōu)化整定，仿真結(jié)果表明改進后的遺傳算法使遺傳算法跳出局部最

3、優(yōu)的能力有了很大的提高；同時，改進后的遺傳算法的收斂速度也比基本遺傳算法的收斂速度要快出許多。 直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的一種高性能的交流調(diào)速技術(shù)。直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理就是通過檢測定子電壓和定子電流以及轉(zhuǎn)速計算出定子磁鏈的幅值和相位以及電磁轉(zhuǎn)矩的反饋值，定子磁鏈的幅值和電磁轉(zhuǎn)矩的反饋值與給定的定子磁鏈的幅值和電磁轉(zhuǎn)矩相比較，根據(jù)比較結(jié)果和定子磁鏈的相位選擇合適的開關(guān)信號去觸發(fā)逆變器，進而通過逆變器輸出的交流電壓

4、實現(xiàn)對電機的有效控制；直接轉(zhuǎn)矩控制的控制目標(biāo)是使電磁轉(zhuǎn)矩等于負載轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的幅值等于給定幅值。目前，直接轉(zhuǎn)矩控制已經(jīng)在電機調(diào)速中得到了廣泛的應(yīng)用。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、遺傳算法等智能控制方法在直接轉(zhuǎn)矩控制中的應(yīng)用研究已經(jīng)成為當(dāng)前直接轉(zhuǎn)矩控制研究的一大熱點。模糊控制是一種模擬人的大腦的邏輯推理機制的智能控制算法，它對未知對象有一定的推理、判斷和做出比較正確的控制決策的能力。本論文采用一個模糊控制器來實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的開關(guān)信