Optymalizacja sterowania siłownikiem elektromagnetycznym przy wykorzystaniu algorytmów genetycznych

Napędy elektryczne w postaci siłowników elektromagnetycznych realizujących ruch obrotowy czy liniowy stanowią obecnie integralną część każdego pojazdu samochodowego. W pracy przedstawiono sposób sterowania siłownikiem elektromagnetycznym w otwartym układzie regulacji (bez sprzężenia zwrotnego) przy wykorzystaniu algorytmów genetycznych (AG). Wyznaczone Pareto-optymalne rozwiązania w postaci funkcji sterujących, służą do sterowania pozycją siłownika elektromagnetycznego. W tym przypadku proces zakłada minimalizację dwóch przeciwstawnych kryteriów, tj. czasu ruchu tłoka siłownika i energii pobranej przez urządzenie. Praca siłownika elektromagnetycznego oparta jest o zasadę wypychania magnesów stałych z pola elektromagnetycznego solenoidów. Urządzenie składa się z dwóch solenoidów i suwaka na którego końcach są umieszczone magnesy stałe oraz hamulca elektromagnetycznego. W pracy zaprezentowano przykład sterowania siłownikiem wraz z wynikami symulacyjnymi, które porównano z badaniami eksperymentalnymi.

---

Electric drives such as linear or rotary electromagnetic actuators are widely used in automotive industry. The paper presents a control method for positioning of the electromagnetic actuator in open-loop system (without feedback loop) by using genetic algorithm (GA). The paper deals with the problem of implementation of the Genetic Algorithm GA to calculate Pareto-optimal solutions. In this process, the functions of voltage powering solenoids used to control the position of the linear electromagnetic motor are evaluated. This procedure assumes minimizing two conflicted criteria: the time of movement of the motor and the energy input. In this case the device works in the open-loop system without a feedback loop. The work of the electromagnetic motor is based on the phenomenon of electromagnetic repulsion. The device also includesan electromagnetic brake which allows to stop the slider or to hold the slider in a fixed position, without electricity supply. The paper includes an example of the controlling function of the electomagnetic actuator. It alsoprovides the experimental results compared with simulations.