改进粒子群算法在主动磁悬浮轴承系统中的应用*

张建生 王一夫 马啸宇 沈莹雅

(①南通大学电气工程学院，江苏 南通 226019；②常州工学院电气与光电工程学院，江苏 常州 213002)

改进粒子群算法在主动磁悬浮轴承系统中的应用*

张建生①王一夫①马啸宇①沈莹雅①

(①南通大学电气工程学院，江苏 南通 226019；②常州工学院电气与光电工程学院，江苏 常州 213002)

通过分析得知，主动磁悬浮轴承系统本身是一个不稳定系统，可以采用PID控制器对其进行控制。但是传统PID控制在主动磁悬浮轴承系统中还存在着不足之处，为此可以将粒子群优化算法与常规PID控制相结合，对PID控制器中的参数进行优化，使系统能够达到更好的控制效果。采用了一种改进粒子群算法，对算法中的惯性权重w进行自适应调节，从而使得算法能够更快、更准确地寻找到最优值。通过Matlab/Simulink构建系统模型并进行仿真对比，改进粒子群算法可以使得系统达到更好的控制效果。

主动磁悬浮轴承；改进粒子群算法；PID控制；MATLAB

为了解决传统机械中的转子动力学问题，可以通过对转子进行无接触、无润滑、无磨损的悬浮支撑，并且进行动力学行为中的主动控制，这种技术方案就是主动磁悬浮轴承，简称为磁轴承[1]。和传统的轴承相比，磁悬浮轴承还有许多优点，比如：无摩擦、维护费用低、低噪音、精度高和运行过程可调控。另一方面，主动磁悬浮轴承可以比被动磁悬浮轴承调整更多的参数，比如：阻尼系数、静态刚度和动态刚度、悬浮位置等。对磁轴承系统分析可知，系统是开环不稳定的，因此需要进行闭环控制。……