刘延飞，彭征，王艺辉，王忠

（火箭军工程大学 基础部，西安 710025）（∗通信作者电子邮箱bbmcu@126.com）

基于改进的遗传算法的有刷直流电机PID参数整定

刘延飞*，彭征，王艺辉，王忠

（火箭军工程大学 基础部，西安 710025）（∗通信作者电子邮箱bbmcu@126.com）

针对有刷直流（DC）电机的比例积分微分（PID）参数整定工作复杂耗时的问题，提出了一种基于改进型遗传算法（GA）的PID参数整定方法。首先，提出了适应度增强淘汰法则，改进了传统GA的选择过程；然后，提出了基因感染交叉方法，保证了进化过程中平均适应度值的增加；最后，删除了传统GA中不必要的复制操作，提升了算法的运行速度。通过电机传递函数进行建模和仿真分析。实验结果表明，与常规整定方法相比，所提改进型GA能够显著提升PID参数整定效果，且改进型GA相较于传统GA，达到同样进化效果所需的进化代数减少了79%，算法运行速度提升了4.1%。所提出的改进型GA从选择和交叉两个关键操作步骤对GA进行了改进，并应用于PID参数整定使得上升时间更少、稳定时间更短、过冲更小。

比例积分微分参数整定；遗传算法；基因感染交叉；适应度函数；传递函数建模

0 引言

有刷直流（Direct-Current， DC）电机因成本低、易于控制等特点在工业控制中得到了广泛的应用［1-3］，作为有刷直流电机最为常用的控制器之一的比例积分微分（Proportion Integral Differential， PID）控制器由于结构简单，安全性和鲁棒性高，已在其他许多实际控制中得到应用［4-6］。随着工业的不断发展，现在已采用PID控制器来控制具有精确数学模型的特定系统的系统输出［7-8］，由此带来的PID参数整定问题也愈发受到人们的重视。……