基于人工蜂群算法优化的燃气发生器压强自适应模糊免疫PID控制

基于人工蜂群算法优化的燃气发生器压强自适应模糊免疫PID控制

论文摘要

固冲发动机燃气流量控制系统因具有较强的非线性和时变性,导致其控制问题较难解决。为了实现对燃气压强的精确闭环控制,设计了基于人工蜂群算法优化的自适应模糊免疫PID (ABC-AFI-PID)控制器。控制器的比例系数由模糊免疫控制器在线修正,积分和微分系数由自适应模糊控制器实时调整,并应用人工蜂群算法对控制器的设计参数进行鲁棒优化。采用ABC-AFI-PID控制器、自适应模糊PID (AF-PID)控制器和传统PID控制器分别对某滑盘阀式流量控制系统的线性和非线性模型进行仿真,来验证控制器在设计工作点(7.24MPa)附近以及全压强调节范围内的动态性能和稳态性能。结果表明:在不同的工况下,ABC-AFI-PID控制器体现出良好的品质。相比于AF-PID控制器可将压强响应速度提高约1.8~2.5倍,相比于传统的PID控制器可将压强响应速度提高约4.6~5.1倍,并且其超调量也被控制在7.14%以内。该控制器在快速性、稳定性和鲁棒性上均展现出了巨大优势,显著地提高了燃气流量控制系统的性能。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 燃气发生器与系统模型
  •   2.1 流量可调燃气发生器
  •   2.2 控制系统的数学模型
  • 3 控制器设计
  •   3.1 模糊免疫控制
  •   3.2 自适应模糊控制
  •   3.3 人工蜂群 (ABC) 算法
  • 4 仿真实验与结果分析
  •   4.1 ABC算法优化设计参数
  •   4.2 工作点附近的控制仿真
  •   4.3 全压强调节范围的控制仿真
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 柴金宝,陈雄,周景亮,何坤

    关键词: 燃气发生器,燃气流量控制,参变系统,自适应,模糊免疫算法,人工蜂群算法

    来源: 推进技术 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程,动力工程

    单位: 南京理工大学机械工程学院,四川航天系统工程研究所

    基金: 总装备部预先研究项目(404040301),国家自然科学基金(51606098),江苏省自然科学基金(BK20140772)

    分类号: V435.5

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.170800

    页码: 441-448

    总页数: 8

    文件大小: 1147K

    下载量: 325

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