曾崇群， 刘觉民， 鲁文军， 宋海燕

(湖南大学电气与信息工程学院， 长沙 410082)

基于改进PSO的原动机仿真系统PI参数优化

曾崇群， 刘觉民， 鲁文军， 宋海燕

(湖南大学电气与信息工程学院， 长沙 410082)

原动机仿真系统中的速度电流综合调节器实质为PI调节器，其比例系数kP和时间常数τL依靠传统方法难以确定。针对此问题，提出一种改进的粒子群优化算法，以ITAE指标作为改进PSO优化算法的适应度函数。通过具体实例，运用MATLAB仿真试验，比较分析传统方法、免疫遗传算法和改进粒子群算法的控制效果。试验结果表明：改进的PSO优化算法简单实用，并可显著提高原动机仿真系统的动态特性。

粒子群优化； 原动机仿真； PI调节器； 参数优化

原动机仿真系统主要包括调速器仿真和原动机自平衡特性仿真，其基本特性即指的自平衡特性。自平衡特性是所有作旋转运动元件的普遍规律，只不过因为能量来源及通道、机械结构等的差别而存在不同的自平衡系数Kc。在额定负载时，原动机(水轮机、汽轮机)的特性曲线为45°，其自平衡系数Kc≈1，而直流电动机由于电枢电阻Ra很小，固有机械特性很接近水平线，自平衡系数Kc=30～40。由此可见，在不采取措施的情况下，直流电动机固有的机械特性难以模拟原动机的自平衡特性。为此，引入了电流速度综合调节器[1～3]。

按照传统方法，比例系数kP和时间常数τL最优组合的选择须依靠工程经验和反复试验获得；若模拟不同容量机组、改变原动机的额定输出功率， 须重新调定PI参数才能保持原有动态特性不变，这不仅耗费大量时间，还需进行繁琐的现场试验[3]。……