改进遗传算法在燃气流量调节中的应用

为了改善固体火箭冲压发动机燃气流量控制系统的性能,对于整个控制过程中的响应时间、压强超调量、流量负调量等重要的设计参数进行先验的评估和考量,通过改进遗传算法来整定PID控制器的参数,并在此基础上实现燃气发生器内的压强控制和流量调节.首先,为了加速遗传算法的收敛进程,优化了选择算子.此外,改进了适应度函数的表达式,从而降低了燃气负调量和流量在调节过程中的振荡.仿真结果表明:对于阶跃形式的压力指令,相较原始的PID控制器,经过改进的遗传算法寻优所设计的控制系统能够在更短的响应时间内基本消除燃气压强的超调量,并减小燃气流量的负调量.对于方波形式的压力指令,经过改进遗传算法优化的PID控制器能够大幅降低燃气发生器长时间工作后引起的流量负调量,显著提升了燃气流量控制系统的性能.