19、工业4.0中基于元启发式算法的无刷直流电机控制器优化

工业4.0中基于元启发式算法的无刷直流电机控制器优化

1. 元启发式优化算法控制器分析

在无刷直流（BLDC）电机的速度控制中，不同的控制器及其对应的优化算法起着关键作用。首先，我们会分析不同控制器对BLDC电机速度控制的效果，同时考虑时间域特性来进行设计。

1.1 控制器的最优调优方法

控制器的最优调优一直是一项具有挑战性的任务，因为控制器通常有三到五个自由度增益参数（如$K_p$、$K_i$、$K_d$、$\lambda$和$\mu$）需要调整，以达到所需的规格。最优调优技术主要分为以下几类：
- 基于规则的技术；
- 分析技术；
- 数值技术。

此外，自调谐调节器和模型参考自适应控制器也用于在大干扰和参数不确定性的情况下，对控制器参数进行最优调优，以满足所需的闭环规格。

1.2 基于PID控制器的优化技术分析

在BLDC电机驱动的速度控制中，为了最小化时间域参数，我们对PID控制器的各种优化技术性能进行了分析。这些优化技术主要用于调整PID控制器的参数（$K_p$、$K_i$、$K_d$），以减少BLDC电机的稳定时间和稳态误差。以下是一些常见优化技术的分析：
| 参考论文及年份 | 传统方法 | 目标 | 涉及步骤 | 推断 |
| — | — | — | — | — |
| Kiree等人（2016） | 粒子群优化 | PSO优化的PID控制器用于BLDC电机 | - 适应度函数
- 生成新的速度和位置值
- 更新惯性权重 | 最小化稳态误差，增强电机动态特性 |
| Dasari等人（2019） | 自适应神经