使用傳統(tǒng)方法優(yōu)化控制參數時,能夠實現(xiàn)較好的控制效果,但是優(yōu)化時間長,不適用于對復雜系統(tǒng)的參數優(yōu)化�；诖�,研究大型艦船發(fā)電機轉速控制參數優(yōu)化方法。建立艦船發(fā)電機的轉速控制模型,分析模型得到影響控制效果的參數。為減小控制誤差,設計引入跟蹤誤差的控制律。使用BFO-PSO算法完成參數優(yōu)化處理。設計基于遺傳算法優(yōu)化方法的對比實驗,實驗結果表明,應用研究的方法后控制效果更佳,并且節(jié)省了約64.6%的控制響應時間。 

【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(20)北大核心

【文章頁數】：3 頁

【部分圖文】：

對比組發(fā)電機轉矩脈動Fig.3Torquerippleofgeneratorincomparisongroup

浜頭?電機轉矩脈動作為本次實驗的對比指標。通過對比實驗指標，比較經過不同方法優(yōu)化后的控制效果，得出本次實驗的實驗結論。2.2測試結果圖3和圖4為參數優(yōu)化后，艦船發(fā)電機的轉矩脈動圖像�？芍�，艦船發(fā)電機在相同環(huán)境下運行，實驗組發(fā)電機的轉矩脈動較為平穩(wěn)，而對比組發(fā)電機的轉矩脈動波動較大。表明實驗組發(fā)電機的相電流能夠迅速升高，保證發(fā)電機運行時電磁與和負載轉矩處于相同的變化狀態(tài)，實際控制效果更佳。圖3對比組發(fā)電機轉矩脈動Fig.3Torquerippleofgeneratorincomparisongroup圖4實驗組發(fā)電機轉矩脈動Fig.4Torquerippleofgeneratorinexperimentalgroup本次實驗階躍響應時間測試結果如表2所示�？芍�，使用對比組方法優(yōu)化后，階躍響應時間均短于使用實驗組方法優(yōu)化后的控制器響應時間。不同的狀態(tài)下，對比組控制器的響應時間差距較大，而實驗組控制器的響應時間差距較小，說明實驗組控制器的穩(wěn)定性更佳。處理表格中的數據，實驗組平均響應時間減少了約64.6%，即使用本文研究方法優(yōu)化后控制器的穩(wěn)定性提高。綜上所述，本文研究的轉速控制參數優(yōu)化方法節(jié)省了控制響應時間，實現(xiàn)了更好的轉速控制效果。表2響應時間對比結果Tab.2Responsetimecomparisonresults/s序號遺傳算法優(yōu)化方法本文優(yōu)化方法11.510.9122.620.8532.971.0141.830.4252.360.3961.950.5772.821.2381.610.443結語發(fā)電機的控制效果影響大型艦船航行的能源使用效率，針對傳統(tǒng)參數優(yōu)化方法存在的問題，本文研究了大型艦船發(fā)電機轉速控制參數優(yōu)化方法，并通過對比實驗，驗證了該方法的有效性。在未來的研究中，不能局限于線性和非線性控制下的參數優(yōu)化，需要針對其他控制目標函數進行參數優(yōu)化

轉速控制參數優(yōu)化方法。1大型艦船發(fā)電機轉速控制參數優(yōu)化方法研究1.1建立發(fā)電機轉速控制數學模型艦船發(fā)電機轉速控制核心是調速器，由于PID控制策略已相當成熟，發(fā)電機調速器采用PID規(guī)律。并聯(lián)組合PID控制器是發(fā)電機常用的控制結構，為建立發(fā)電機轉速控制數學模型，結合理想PID控制器原理，得到如圖1所示框圖。KpKiKdbpfcycfgY圖中，為比例增益常數；為積分增益常數；為微分增益常數；為永態(tài)差值系數；為頻率給定；為開度給定；為艦船發(fā)電機機組頻率；為并圖1并聯(lián)PID轉速控制傳遞函數框圖Fig.1BlockdiagramofshuntPIDspeedcontroltransferfunction第42卷第10A期艦船科學技術Vol.42,No.10A2020年10月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYOct.,2020收稿日期:2020–08–02基金項目:江蘇省教育廳社政處課題資助項目(2012SJD880089)作者簡介:卓陳祥(1962)，男，本科，高級工程師/副教授，研究方向為無刷電機及其控制。


本文編號：3484553