[發明專利]一種基于灰狼優化的無刷直流電機控制器的參數優化方法有效
| 申請號： | 201911108808.0 | 申請日： | 2019-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN110829904B | 公開（公告）日： | 2021-06-29 |
| 發明（設計）人： | 曾潔;曲行行;繩然;鄒娟;鄭祥 | 申請（專利權）人： | 大連交通大學 |
| 主分類號： | H02P6/182 | 分類號： | H02P6/182;H02P6/34;H02P6/28;H02P21/13;H02P21/18;H02P21/22;H02P27/08 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責任公司 21212 | 代理人： | 姜玉蓉;李洪福 |
| 地址： | 116028 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 灰狼 優化 直流電機 控制器 參數 方法 | ||
1.一種基于灰狼優化的無刷直流電機控制器的參數優化方法，其特征在于包括：
建立無刷直流電機反電動勢觀測器，將線性誤差函數加入到觀測器結構中，構造由線性誤差函數項與非線性誤差反饋項相結合的新觀測器結構；
引入灰狼優化算法GWO對新觀測器的增益K1、K2以及線性誤差函數項中可調參數c進行尋優求值；
根據電機的期望輸出速度和實際輸出速度的誤差值建立誤差積分準則ITAE，由誤差積分準則ITAE作為灰狼算法尋優的目標函數確定算法尋優結果；
構造新觀測器結構時，首先建立無刷直流電機反電動勢信號觀測矩陣：
然后，在式(1)的結構上加入線性誤差函數sgmf(x)，構造一種線性誤差函數項與非線性誤差反饋項相結合的反電動勢觀測器新結構；
其中K1和K2為恒定的觀測器增益,sgmf表示線性誤差函數，具體表示為sgmf(x)＝1/(1+e-cx)，其中c是可調參數；
R代表各相繞組的相電阻，L代表各相繞組的自感，uab代表三相定子繞組端電壓ua與ub的差值：iab代表相電流ia和相電流ib的差值，eab代表線反電動勢。
2.根據權利要求1所述的優化方法，其特征還在于：對觀測器增益K1、K2以及線性誤差函數項中可調參數c進行尋優求值時具體采用如下方式：
S21：初始化算法參數、設置種群規模、迭代次數并在參數空間內生成一組灰狼搜索種群；
S22：計算初始狼群中每個搜索個體的目標函數值并對其進行排序，生成灰狼群的種族社會等級；
S23：在Simulink環境下運行無刷直流電機控制系統并向算法反饋ITAE值；
S24：根據系統反饋的ITAE值更新當前狼群位置，輸送新的優化結果；
S25：重復步驟S23，直到算法達到最大迭代次數；
S26：優化完成，輸出最佳ITAE下的尋優結果。
3.根據權利要求1所述的優化方法，其特征還在于：根據電機期望輸出速度和實際輸出速度的誤差值建立誤差積分準則ITAE作為灰狼算法的目標函數具體采用如下方式：
將電機期望輸出速度與電機實際輸出速度相對比，將對比誤差值與時間積分建立電機控制系統誤差積分準則ITAE，具體表示為：
其中，t為系統仿真時間，e(t)為絕對誤差，N*為電機期望輸出速度，N為電機實際輸出速度,∞為積分時間上限；
將上述公式(3)作為灰狼優化算法的目標函數。
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