基于电动汽车感应驱动系统的控制器参数整定分析.pdf
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1、第 5 卷 第 8 期 新一代信息技术 Vol.5 No.8 2022 年 4 月 NEW GENERATION OF INFORMATION TECHNOLOGY Apr.2022 通讯作者:薛丽芳(1974),女,副教授,研究方向:汽车电子技术、汽车电子控制。DOI:10.3969/j.issn.2096-6091.2022.08.032 基于电动汽车感应驱动系统的控制器参数整定分析 薛丽芳(德州职业技术学院,山东 德州 253034)摘 要:车辆由很多模块构成,感应驱动系统控制器是其中较为重要的一部分,合理对该模块进行参数整定,可以为车辆安全、稳定的行驶提供支持。基于此,本文以鲸鱼优化算
2、法(WOA)为核心,设计出一款电动汽车感应驱动系统控制器参数整体方法。通过实证研究发现,相对于传统 PSO-PID、GA-PID 来说,WOA-PID 应用效果更加良好,超调量更低,响应时间更短,且控制能力更强,可在较短的时间内将车辆稳定。关键词:电动汽车;感应系统;参数整定;鲸鱼算法 本文著录格式:薛丽芳.基于电动汽车感应驱动系统的控制器参数整定分析J.新一代信息技术,2022,5(8):105-107 中图分类号:TP212.1 文献标识码:A Parameter Tuning Analysis of Controller for Induction Drive System of Ele
3、ctric Vehicle XUE Li-fang(Dezhou Vocational and Technical College,Shandong Dezhou 253034,China)Abstract:The vehicle is composed of many modules,of which the induction drive system controller is an important part.Rea-sonable parameter setting of the module can provide support for the safe and stable
4、driving of the vehicle.Based on this,this pa-per designs an overall method of controller parameters of induction drive system of electric vehicle based on whale optimization algorithm(WOA).Through empirical research,it is found that compared with traditional PSO-PID and GA-PID,WOA-PID has better app
5、lication effect,lower overshoot,shorter response time and stronger control ability,and can stabilize the vehicle in a short time.Key words:electric vehicle;induction system;parameter setting;whale algorithm Citation:XUE Li-fang.Parameter Tuning Analysis of Controller for Induction Drive System of El
6、ectric VehicleJ.New Gen-eration of Information Technology,2022,5(8):105-107 0 引言 经济的迅猛增长,推动了电动汽车领域的发展,使得社会各界对电动汽车的设计与研发产生了更高的重视程度。在电动汽车当中,驱动系统占据重要地位,直接关系到车辆的行驶状态,只有设计出良好的驱动系统,才会使车辆快速、稳定行驶。电动汽车出现的早期,驱动系统通常采用 PID 控制算法模式,该模式操作较为简单,可靠性较强,且具备较高的稳定性,而随着社会的发展,人们思维理念发生了较大改变,对电动汽车提出了更高的要求,导致传统 PID 算法模式逐渐体现出了
7、一些滞后性,其中最主要为参数整定适应性不强,驱动系统可能出现非线性问题,影响车辆的稳定行驶。所以,为了进一步提升电动汽车驱动系统的控制效果,必须要采取科学、合理的方式对 PID 控制算法予以优化。而鲸鱼优化算法(WOA)的应用即可达到这一目的。1 鲸鱼优化算法(WOA)1.1 WOA 算法基本概述 鲸鱼是海洋中的群居生物,捕食时,鲸鱼们会将猎物包围到中间,并吐出螺旋形的气泡,通过这些气泡将猎物驱赶到中心,最后,鲸鱼将猎物吞下1。国外学者受到这一启发,逐渐设计出了一种全新的数据算法,即鲸鱼优化算法(WOA),相对于传统的蚁群算法等来说,WOA 算法的原理基本相同,也是在不断进行优化,在参数整体方
8、面,WOA 算法具有诸多优势,如所涉及的参数并不是很多,操作非常简便等,这些优势的存在,使得电动汽车领域对该算法产生了高度重视,并逐渐将其应用到电动汽车驱动系统参数整定当中,进一步提升电动汽车的稳定性2。1.2 WOA 算法基本流程 WOA 算法内,通过座头鲸的方式,表示问题的106 新一代信息技术 2022 年 可行解,具体来说,其计算流程为:(1)环绕捕食。鲸鱼捕食时,座头鲸对猎物进行识别,确定出猎物所处位置,并予以包围。若最佳的鲸群个体位置为目标猎物,需要利用以下方式对位置予以调整:*|()()|DC XtX t(1)X(t+1)=X(t)-AD(2)式中,A 与 C 均表示常数;t 表
9、示迭代的具体次数;X(t)表示本次迭代时,鲸鱼所处的具体位置向量;X*(t)表示问题分析时,鲸鱼最佳的位置向量。其中,常数 A 可通过下述公式获得:A=2ar1-a (3)常数 C 可通过下述公式获得:C=2r2 (4)r1与 r2均表示随机相连,在 01 范围内,具体根据实际情况而定;a 表示由 2 线性调整至 0,可利用以下公式表达:A=22t/Tmax(5)式中,Tmax 表示迭代次数的峰值3。(2)气泡攻击。将猎物包围到一起后,鲸鱼会发出气泡,并向猎物进行攻击4。在 WOA 算法中,以座头鲸气泡网为核心,构建出相应的分析模型,具体来说,可将这一过程划分成两个阶段,一是收缩包围:指的是以
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