直流电动机PID整定-

论文导读：整定是直流电动机PID控制中存在的重要问题，因为传统的PID控制不能达到要求的控制效果。PID参数整定的方法虽然很多，但在不稳定的实际生产控制过程中，很难达到理想的整定效果，因此本文在PID参数值的整定方面做了详细探讨。在直流电机调速系统中通常是以他励式直流电动机为控制对象,根据直流电动机的相关参数可得直流电动
摘 要：传统PID控制器参数范围变化大，要调到想要控制的结果，工作量大，整定方法过于繁锁，PID参数的优化方法很多，本文采用基于实数编码遗传算法的PID整定方法，具有操作简单、整定速度快等很多优点。
关键词：实数编码遗传算法；PID整定
：BDoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.201

2.05.054

【Abstract】The traditional PID controller parameter changes was d源于：7彩论文网论文格式范例www.7ctime.com
iversification, was if tranerred to want to control results ,need large workload and the setting method is too complicated,the optimization of PID parameter method was diversification, this paper adopts the genetic algorithm based on real coding PID tuning method, has the advantages of simple operation, setting speed and many other advantages.
【Key words】real coded genetic algorithm;PID setting
0 引 言
直流电动机虽然结构复杂，体积大，运行费用高,但是它的起动,调速性能好，在轧钢机、电力机车等方面获得广泛应用。PID参数整定 是直流电动机PID控制中存在的重要问题，因为传统的PID控制不能达到要求的控制效果。PID参数整定的方法虽然很多，但在不稳定的实际生产控制过程中，很难达到理想的整定效果，因此本文在PID参数值的整定方面做了详细探讨。
在直流电机调速系统中通常是以他励式直流电动机为控制对象,根据直流电动机的相关参数可得直流电动机数学模型的传递函数表达式：
直流电动机的模拟PID控制系统由模拟PID控制器和直流电动机构成。
在Simulink下进行仿真，rin=1000r/min，仿真结果如图1、图2：
由此看出PID控制器的优点是：
1）控制方法简单，无超调，响应快；
2）控制器的算法在结构上具有很好的鲁棒性。
上述传统PID控制器参数范围变化大，要经过大量工作才能达到预期的控制结果，整定方法又比较麻烦，因此采用基于实数编码遗传算法的PID整定方法。
根据控制范围和精度，把二进制字串连成长的二进制字串，作为操作的对象。
初始种群所由计算机随机产生。
该方法以控制量、误差和上升时间做为约束条件，以达到更好控制效果。即从满足条件的一组参数中，寻找一个最好的。根据整定程序当G=200时，阶跃响应曲线如图3，当G=800时，阶跃响应曲线如图4：
由此,遗传算法具有以下优点：
1）遗传算法不需要复杂的规则，操作简单、整定速度快的优点，大大减小了工作量。
2）遗传算法不是传统的从单点出发及搜索，而是从许多点开始并行操作，在解空间进行高效启发式搜索使寻优速度更快。
通过以上分析可知采用基于实数编码遗传算法的PID整定方法，具有操作简单、整定速度快等很多优点。遗传算法作为一种全局优化算法,应用越来越广范。