直驱电机的启动控制参数优化方法及系统

摘要

本申请涉及电机控制技术领域，提供了一种直驱电机的启动控制参数优化方法及系统，包括：获取第一优化控制单元，其中包括第一反馈调控环节；获取第一反馈调控环节的第一调控参数，随机生成第一初始参数集；获取多个第一参数偏差；得到多个第一参数偏差的多个第一系数；获取第一优化规则，对多个第一参数进行优化得到第一优化决策并组建第一优化方案；获取第二优化控制单元；基于第二寻优评价指标对第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数。能够解决由于直驱电机启动控制参数设置不合理导致启动控制性能较差的技术问题，可以提高直驱电机启动控制的稳定性、准确性和快速性，从而提高直驱电机的启动控制性能。

权利要求

1.直驱电机的启动控制参数优化方法，其特征在于，包括：获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；

获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，其中，所述第一初始参数集包括多个第一参数；

依次获取所述多个第一参数与所述第一调控参数之间的多个第一参数偏差；

基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；

获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；

获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中，所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；

基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，其中，所述最优启动控制参数用于对所述目标直驱电机进行启动控制；

所述获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节，包括：组建第一控制特征集，其中，所述第一控制特征集包括比例控制、积分控制和微分控制；

分别匹配所述比例控制的比例反馈调控环节、所述积分控制的积分反馈调控环节、所述微分控制的微分反馈调控环节；

所述比例反馈调控环节、所述积分反馈调控环节和所述微分反馈调控环节共同组成所述第一优化控制单元；

所述获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，包括：在所述第一优化规则中匹配所述第一反馈调控环节的第一寻优评价指标；

根据所述第一寻优评价指标和所述多个第一系数，构建第一适应度函数；

基于所述第一适应度函数分别得到所述多个第一参数的多个适应度，并筛选确定第一最优适应度参数；

将所述第一最优适应度参数作为所述第一优化决策；

所述第一适应度函数如下：

；

其中， 是指所述多个第一参数中第i个第一参数的适应度函数， 是指所述多个第一系数中第i个系数，即所述第i个第一参数对应的权重系数， 分别是指所述第一寻优评价指标中的第一指标和第二指标， 分别是指 的系数，的和为1；

所述基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，包括：结合所述第二寻优评价指标得到所述第一优化方案的第一评价结果，并将所述第一优化方案作为所述最优启动控制参数；

获取所述第一优化方案的第一邻域，其中，所述第一邻域包括多个方案；

结合所述第二寻优评价指标分别得到所述多个方案的多个评价结果，并分析所述多个评价结果得到第一最优邻域评价结果；

如果所述第一最优邻域评价结果大于所述第一评价结果，反向获取所述第一最优邻域评价结果的第一最优邻域方案；

将所述第一最优邻域方案替代所述第一优化方案成为所述最优启动控制参数。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述在所述第一优化规则中匹配所述第一反馈调控环节的第一寻优评价指标，包括：如果所述第一反馈调控环节为所述比例反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指增益量；

如果所述第一反馈调控环节为所述积分反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指转速度，所述第二指标是指稳定级别；

如果所述第一反馈调控环节为所述微分反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指精度指数。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：

获取动态调控组，其中，所述动态调控组用于对基于所述最优启动控制参数的所述目标直驱电机的启动控制进行动态调控；

其中，所述动态调控组包括第一动态调控单元和第二动态调控单元；

其中，所述第一动态调控单元与接触器通信连接，所述接触器用于对连入所述目标直驱电机的电路中的电阻进行切除；

其中，所述第二动态调控单元内嵌有PLC脉宽调制器，所述PLC脉宽调制器用于对所述目标直驱电机的电压进行调控。

4.直驱电机的启动控制参数优化系统，其特征在于，用于执行权利要求1‑3中所述的直驱电机的启动控制参数优化方法中任意一项方法的步骤，包括：第一优化控制单元获取模块，所述第一优化控制单元获取模块用于获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；

第一初始参数集生成模块，所述第一初始参数集生成模块用于获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，其中，所述第一初始参数集包括多个第一参数；

第一参数偏差获取模块，所述第一参数偏差获取模块用于依次获取所述多个第一参数与所述第一调控参数之间的多个第一参数偏差；

权重系数设置模块，所述权重系数设置模块用于基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；

第一优化方案组建模块，所述第一优化方案组建模块用于获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；

第二优化控制单元获取模块，所述第二优化控制单元获取模块用于获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中，所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；

最优启动控制参数得到模块，所述最优启动控制参数得到模块用于基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，其中，所述最优启动控制参数用于对所述目标直驱电机进行启动控制；

所述获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节，包括：组建第一控制特征集，其中，所述第一控制特征集包括比例控制、积分控制和微分控制；

分别匹配所述比例控制的比例反馈调控环节、所述积分控制的积分反馈调控环节、所述微分控制的微分反馈调控环节；

所述比例反馈调控环节、所述积分反馈调控环节和所述微分反馈调控环节共同组成所述第一优化控制单元；

所述获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，包括：在所述第一优化规则中匹配所述第一反馈调控环节的第一寻优评价指标；

根据所述第一寻优评价指标和所述多个第一系数，构建第一适应度函数；

基于所述第一适应度函数分别得到所述多个第一参数的多个适应度，并筛选确定第一最优适应度参数；

将所述第一最优适应度参数作为所述第一优化决策；

所述第一适应度函数如下：

；

其中， 是指所述多个第一参数中第i个第一参数的适应度函数， 是指所述多个第一系数中第i个系数，即所述第i个第一参数对应的权重系数， 分别是指所述第一寻优评价指标中的第一指标和第二指标， 分别是指 的系数，且的和为1；

所述基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，包括：结合所述第二寻优评价指标得到所述第一优化方案的第一评价结果，并将所述第一优化方案作为所述最优启动控制参数；

获取所述第一优化方案的第一邻域，其中，所述第一邻域包括多个方案；

结合所述第二寻优评价指标分别得到所述多个方案的多个评价结果，并分析所述多个评价结果得到第一最优邻域评价结果；

如果所述第一最优邻域评价结果大于所述第一评价结果，反向获取所述第一最优邻域评价结果的第一最优邻域方案；

将所述第一最优邻域方案替代所述第一优化方案成为所述最优启动控制参数。

说明书

直驱电机的启动控制参数优化方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及电机控制技术领域，具体涉及一种直驱电机的启动控制参数优化方法及系统。

背景技术

[0002] 直驱电机启动时，主要是通过稳定性、准确性和快速性这三个指标来衡量直驱电机启动控制性能的好坏，但是，由于这三个指标分别受到微分环节、积分环节和比例环节中多个控制参数的影响，且这三个控制环节中控制参数的调整对直驱电机启动控制性能存在相互影响、相互制约的关系，比如：当增大比例环节增益时，在实现电机快速响应的同时会引发较大的超调量且可能造成控制系统稳定性下降的情况；导致理想启动控制参数难以获得，造成直驱电机启动控制性能较差。

[0003] 综上所述，现有技术中存在由于直驱电机启动控制参数设置不合理导致启动控制性能较差的技术问题。

发明内容

[0004] 基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种直驱电机的启动控制参数优化方法及系统。

[0005] 直驱电机的启动控制参数优化方法，包括：获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，其中，所述第一初始参数集包括多个第一参数；依次获取所述多个第一参数与所述第一调控参数之间的多个第一参数偏差；基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中，所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，其中，所述最优启动控制参数用于对所述目标直驱电机进行启动控制。

[0006] 直驱电机的启动控制参数优化系统，包括：

[0007] 第一优化控制单元获取模块，所述第一优化控制单元获取模块用于获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；

[0008] 第一初始参数集生成模块，所述第一初始参数集生成模块用于获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，其中，所述第一初始参数集包括多个第一参数；

[0009] 第一参数偏差获取模块，所述第一参数偏差获取模块用于依次获取所述多个第一参数与所述第一调控参数之间的多个第一参数偏差；

[0010] 权重系数设置模块，所述权重系数设置模块用于基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；

[0011] 第一优化方案组建模块，所述第一优化方案组建模块用于获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；

[0012] 第二优化控制单元获取模块，所述第二优化控制单元获取模块用于获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中，所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；

[0013] 最优启动控制参数得到模块，所述最优启动控制参数得到模块用于基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，其中，所述最优启动控制参数用于对所述目标直驱电机进行启动控制。

[0014] 上述一种直驱电机的启动控制参数优化方法及系统，能够解决由于直驱电机启动控制参数设置不合理导致启动控制性能较差的技术问题。首先获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，所述第一初始参数集包括多个第一参数；依次对所述多个第一参数与所述第一调控参数进行参数偏差计算，获得多个第一参数偏差；基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，最后根据所述最优启动控制参数对所述目标直驱电机进行启动控制。通过上述方法可以提高直驱电机启动控制的稳定性、准确性和快速性，从而提高直驱电机的启动控制性能。

[0015] 上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

[0016] 图1为本申请提供了一种直驱电机的启动控制参数优化方法的流程示意图；

[0017] 图2为本申请提供了一种直驱电机的启动控制参数优化方法中得到第一优化决策的流程示意图；

[0018] 图3为本申请提供了一种直驱电机的启动控制参数优化方法中到最优启动控制参数的流程示意图；

[0019] 图4为本申请提供了一种直驱电机的启动控制参数优化系统的结构示意图。

[0020] 附图标记说明：第一优化控制单元获取模块1、第一初始参数集生成模块2、第一参数偏差获取模块3、权重系数设置模块4、第一优化方案组建模块5、第二优化控制单元获取模块6、最优启动控制参数得到模块7。

具体实施方式

[0021] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0022] 如图1所示，本申请提供了一种直驱电机的启动控制参数优化方法，包括：

[0023] 步骤S100：获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；

[0024] 在一个实施例中，本申请步骤S100还包括：

[0025] 步骤S110：组建第一控制特征集，其中，所述第一控制特征集包括比例控制、积分控制和微分控制；

[0026] 步骤S120：分别匹配所述比例控制的比例反馈调控环节、所述积分控制的积分反馈调控环节、所述微分控制的微分反馈调控环节；

[0027] 步骤S130：所述比例反馈调控环节、所述积分反馈调控环节和所述微分反馈调控环节共同组成所述第一优化控制单元。

[0028] 具体而言，本申请提供的方法用于对直驱电机的启动控制参数进行优化，从而达到提高直驱电机的启动控制性能的效果，所述方法具体实施于一种直驱电机的启动控制参数优化系统。

[0029] 首先，构建目标直驱电机的优化控制组，所述优化控制组用于存储目标直驱电机的启动优化控制参数，通过启动优化控制参数来实现对目标直驱电机的启动优化控制，所述目标直驱电机是指待进行启动控制参数优化的直驱电机，其中直驱电机是指一种将电动机和负载直接连接的电机，具有高效、可靠、低噪音等优点，被广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天、汽车工业等领域。

[0030] 组建第一控制特征集，所述第一控制特征集包括比例控制、积分控制和微分控制，所述比例控制是指根据直驱电机启动控制系统输出与输入误差信号的比例关系进行系统控制；所述积分控制是指当启动控制系统出现稳态误差时自动改变输出量，达到消除稳态误差的目的；所述微分控制是指通过误差的变化频率预报误差信号的未来变化趋势。

[0031] 根据所述比例控制、所述积分控制、所述微分控制分别匹配调控环节，获得所述比例控制的比例反馈调控环节、所述积分控制的积分反馈调控环节、所述微分控制的微分反馈调控环节；其中所述比例反馈调控环节主要用于减少直驱电机启动控制系统的系统偏差；所述积分反馈调控环节主要用于减少启动控制系统的系统静差；所述微分反馈调控环节用于反应偏差信号变化的趋势，可以让启动控制系统及时给予一个提前修正信号，使得系统响应更快，减少调节时间。

[0032] 最后根据所述比例反馈调控环节、所述积分反馈调控环节和所述微分反馈调控环节组成第一优化控制单元，所述第一优化控制单元是指所述优化控制组中的一个优化控制单元，所述第一反馈调控环节是指所述第一优化控制单元中的任意一个调控环节。

[0033] 步骤S200：获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，其中，所述第一初始参数集包括多个第一参数；

[0034] 具体而言，获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，所述第一调控参数是指所述第一反馈调控环节中的任意一个调控参数，比如：积分反馈调控环节中的积分时间。

[0035] 根据所述第一调控参数随机生成第一初始参数集，随机生成第一初始参数集的方法可通过现有的优化算法实现，首先对所述第一调控参数进行初始化处理，将所述第一调控参数作为初始种群，并将所述初始种群标记为父代；然后确定种群扩充的适应度值，所述适应度值用于表征种群扩充的范围，所述适应度值可基于实际情况设置，例如：设置适应度值为10；根据所述适应度值对所述初始种群进行扩充，获得初始种群扩充结果，将所述初始种群扩充结果标记为第一代子代；通过正态分布的方法将第一代子代随机分布在父代的附近位置，获得第一代初始种群扩充结果；获取预设种群扩充目标，所述预设种群扩充目标本领域技术人员可基于实际需求设置，例如：设置预设种群扩充目标为200，其中所述预设种群扩充目标越大，则获取的种群扩充数量越多；根据所述预设种群扩充目标对所述第一代初始种群扩充结果进行判断；当所述第一代初始种群扩充结果的个数小于所述预设种群扩充目标时，继续进行下一代子代的扩充，直到初始种群中扩充结果的个数大于等于所述预设种群扩充目标，结束初始种群扩充，并将初始种群扩充结果作为所述第一初始参数集，其中所述第一初始参数集包括多个第一参数。

[0036] 通过利用优化算法对第一调控参数进行扩充，生成第一初始参数集，可以提高第一调控参数优化时的全局搜索能力，避免因为第一调控参数个数太少陷入局部寻优的状态。

[0037] 步骤S300：依次获取所述多个第一参数与所述第一调控参数之间的多个第一参数偏差；

[0038] 具体而言，将所述第一初始参数集中的多个第一参数依次减去所述第一调控参数，将得到的参数偏差值作为第一参数偏差，获得多个第一参数偏差。通过获得多个第一参数偏差，为下一步进行多个第一参数的权重系数计算提供了依据。

[0039] 步骤S400：基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；

[0040] 具体而言，根据变异系数法原理对所述多个第一参数偏差进行权重系数计算，变异系数法是根据统计学方法计算得出系统各指标变化程度的方法，根据各评价指标当前值与目标值的变异程度来对各指标进行赋权，若某项指标的数值差异较大，能明确区分开各被评价对象，说明该指标的分辨信息丰富，因而应给该指标以较大的权重；反之，若各个被评价对象在某项指标上的数值差异较小，那么这项指标区分各评价对象的能力较弱，因而应给该指标较小的权重。在本实施例中，根据变异系数法原理对多个第一参数偏差进行赋权，其中第一参数偏差越大，则所述第一偏差对应的第一参数的权重系数越大；反之第一参数偏差越小，则所述第一偏差对应的第一参数的权重系数越小；获得多个第一参数的权重系数，并将权重系数作为第一参数的第一系数，获得多个第一系数。通过获得多个第一系数，为下一步对多个第一参数进行优化提供了数据支持。

[0041] 步骤S500：获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；

[0042] 如图2所示，在一个实施例中，本申请步骤S500还包括：

[0043] 步骤S510：在所述第一优化规则中匹配所述第一反馈调控环节的第一寻优评价指标；

[0044] 在一个实施例中，本申请步骤S510还包括：

[0045] 步骤S511：如果所述第一反馈调控环节为所述比例反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指增益量；

[0046] 步骤S512：如果所述第一反馈调控环节为所述积分反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指转速度，所述第二指标是指稳定级别；

[0047] 步骤S513：如果所述第一反馈调控环节为所述微分反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指精度指数。

[0048] 具体而言，获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，并在所述第一优化规则中匹配所述第一反馈调控环节的第一寻优评价指标。

[0049] 当所述第一反馈调控环节为比例反馈调控环节时，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指增益量；其中超调是指目标直驱电机启动控制时，电机控制的实际量大于目标控制量，所述超调量是指目标直驱电机处于超调状态时实际控制量减去目标控制量的偏差值；所述增益量是指目标直驱电机启动控制时的比例增益程度。

[0050] 当所述第一反馈调控环节为积分反馈调控环节时，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指转速度，所述第二指标是指稳定级别；所述转速度是指目标直驱电机的转速，所述稳定级别是指目标直驱电机启动控制系统的稳定程度，其中启动控制系统越稳定，稳定级别越高，则目标直驱电机的启动控制稳定性越好。

[0051] 当所述第一反馈调控环节为所述微分反馈调控环节时，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指精度指数；所述精度指数是指目标直驱电机达到稳态时的转速精度，其中转速精度越高，则目标直驱电机的启动控制准确性越好。

[0052] 步骤S520：根据所述第一寻优评价指标和所述多个第一系数，构建第一适应度函数；

[0053] 在一个实施例中，本申请步骤S520还包括：

[0054] 步骤S521：所述第一适应度函数如下： ；

[0055] 步骤S522：其中， 是指所述多个第一参数中第i个第一参数的适应度函数，是指所述多个第一系数中第i个系数，即所述第i个第一参数对应的权重系数，分别是指所述第一寻优评价指标中的第一指标和第二指标， 分别是指的系数，且 的和为1。

[0056] 具体而言，根据所述第一寻优评价指标和所述多个第一系数，构建第一适应度函数，其中所述第一适应度函数的表达式为： ；

[0057] 在所述第一适应度函数中， 是指所述多个第一参数中第i个第一参数的适应度函数， 是指所述多个第一系数中第i个系数，即所述第i个第一参数对应的权重系数，分别是指所述第一寻优评价指标中的第一指标和第二指标， 分别是指的系数，且 的和为1。

[0058] 其中， 的具体值可通过变异系数法进行权重分析后得到，所述第一指标对目标直驱电机启动控制的影响程度越大，则第一指标的系数的值越大；所述第一指标对目标直驱电机启动控制的影响程度越小，则第一指标的系数的值越小；其中第一指标的系数和第二指标的系数的和为1，且第一指标的系数大于第二指标的系数。变异系数法为本领域技术人员常用的权重设置方法，在此不进行展开说明。

[0059] 在所述第一适应度函数中，其中第一参数的第一指标越小，第一参数的适应度越大，则表征目标直驱电机启动控制效果越好，反之第一参数的第一指标越大，则第一参数的适应度越小，表征目标直驱电机启动控制效果越差；所述第一参数的第二指标越大，第一参数的适应度越大，则表征目标直驱电机启动控制效果越好，反之第一参数的第二指标越小，第一参数的适应度越小，则表征目标直驱电机启动控制效果越差。

[0060] 在所述比例反馈调控环节中，其中超调量越小、增益量越大，则表征目标直驱电机的启动控制效果越好；在所述积分反馈调控环节中，其中转速度值越小、稳定级别越高，则表征目标直驱电机的启动控制效果越好；在所述微分反馈调控环节中，其中超调量越小、精度指数越高，则表征目标直驱电机的启动控制效果越好。通过构建第一适应度函数，可以准确获得第一参数的适应度，为下一步进行第一最优适应度筛选提供了支持。

[0061] 步骤S530：基于所述第一适应度函数分别得到所述多个第一参数的多个适应度，并筛选确定第一最优适应度参数；

[0062] 步骤S540：将所述第一最优适应度参数作为所述第一优化决策。

[0063] 具体而言，根据所述第一适应度函数对所述多个第一参数进行适应度计算，获得多个适应度，对所述多个适应度按照适应度值从大到小进行排列，获得适应度序列，将适应度序列中排序最靠前的适应度即适应度值最大的适应度作为第一最优适应度，并将第一最优适应度对应的第一参数作为第一最优适应度参数，获得第一最优适应度参数，并将所述第一最优适应度参数作为所述第一优化决策。按照上述方法依次对所述第一优化控制单元中多个反馈调控环节的调控参数进行适应度计算，并根据适应度计算结果确定多个最优参数，并将多个最优参数作为优化决策，获得多个优化决策，最后根据多个优化决策组建第一优化方案。

[0064] 步骤S600：获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中，所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；

[0065] 具体而言，获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标，所述第二寻优评价指标是指用于判断第一优化方案中整体参数最优的情况，由于所述第一优化控制单元中各反馈调控环节的调控参数之间存在耦合情况，即每个反馈调控环节的调控参数之间相互影响，最终影响目标直驱电机的启动控制效果，所以只有在最优参数整体最均衡的情况下，目标直驱电机启动控制的效果最好。

[0066] 步骤S700：基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，其中，所述最优启动控制参数用于对所述目标直驱电机进行启动控制。

[0067] 如图3所示，在一个实施例中，本申请步骤S700还包括：

[0068] 步骤S710：结合所述第二寻优评价指标得到所述第一优化方案的第一评价结果，并将所述第一优化方案作为所述最优启动控制参数；

[0069] 步骤S720：获取所述第一优化方案的第一邻域，其中，所述第一邻域包括多个方案；

[0070] 步骤S730：结合所述第二寻优评价指标分别得到所述多个方案的多个评价结果，并分析所述多个评价结果得到第一最优邻域评价结果；

[0071] 步骤S740：如果所述第一最优邻域评价结果大于所述第一评价结果，反向获取所述第一最优邻域评价结果的第一最优邻域方案；

[0072] 步骤S750：将所述第一最优邻域方案替代所述第一优化方案成为所述最优启动控制参数。

[0073] 具体而言，根据所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，首先，根据所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行整体最优评价，获得所述第一优化方案的第一评价结果。然后获取所述第一优化方案的第一邻域，所述第一邻域是指将所述第一优化方案作为初始解，根据所述初始解在领域结构定义下的随机生成多个初始解的集合，所述第一邻域中初始解的个数本领域技术人员可基于实际情况设置，其中第一邻域中初始解的个数越多，寻优的准确性和合理性越高，其中所述第一邻域包括多个方案。

[0074] 然后根据所述第二寻优评价指标对所述多个方案进行整体最优评价，获得多个方案的多个评价结果，并将所述多个评价结果中评价值最高的评价结果作为第一最优邻域评价结果。根据所述第一评价结果对所述第一最优邻域评价结果进行判断，当所述第一最优邻域评价结果大于所述第一评价结果时，获取所述第一最优邻域评价结果的第一最优邻域方案，并将所述第一最优邻域方案作为最优启动控制参数；当所述第一最优邻域评价结果小于等于所述第一评价结果时，则将所述第一优化方案作为最优启动控制参数。

[0075] 依次进行迭代搜索寻优，设置寻优次数阈值，所述寻优次数可基于实际情况设置，例如：寻优次数阈值设置为100次，其中寻优次数阈值的数值越大，则寻优的效果越好，同时花费的寻优时长也越多。当迭代寻优次数等于所述寻优次数阈值时，停止寻优，并将当前最优方案作为最优启动控制参数。通过根据第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，可以使得最优启动控制参数中各参数在耦合作用下达到整体最优的情况，提高最优启动控制参数获得的准确性和合理性，同时也进一步提高了直驱电机的启动控制性能。

[0076] 在一个实施例中，本申请步骤S700还包括：

[0077] 步骤S760：获取动态调控组，其中，所述动态调控组用于对基于所述最优启动控制参数的所述目标直驱电机的启动控制进行动态调控；

[0078] 步骤S770：其中，所述动态调控组包括第一动态调控单元和第二动态调控单元；

[0079] 步骤S780：其中，所述第一动态调控单元与接触器通信连接，所述接触器用于对连入所述目标直驱电机的电路中的电阻进行切除；

[0080] 步骤S790：其中，所述第二动态调控单元内嵌有PLC脉宽调制器，所述PLC脉宽调制器用于对所述目标直驱电机的电压进行调控。

[0081] 具体而言，获取动态调控组，所述动态调控组是指，当根据所述最优启动控制参数对所述目标直驱电机进行启动控制时，根据所述动态调控组对启动控制过程进行动态调控。其中所述动态调控组包括第一动态调控单元和第二动态调控单元。

[0082] 所述第一动态调控单元与接触器通信连接，所述接触器用于对连入所述目标直驱电机的电路中的电阻进行切除从而达到启动电机的目的，在直驱电机启动过程中，首先将电阻以串联的方式接到电路中，当直驱电机转速升高时，反电动势也会随之升高，同时电流会随之降低，启动转矩也在不断变小，当直驱电机转速达到预期转速的时候，接触器就会自动将电阻切出，从而达到启动电机的目的，这种启动方式可以很好地缓解目标直驱电机启动过程中冲击电流大的问题，减小较大的冲击电流对目标直驱电机造成的损坏。

[0083] 所述第二动态调控单元内嵌有PLC脉宽调制器，所述PLC脉宽调制器用于对所述目标直驱电机的电压进行调控来达到启动直驱电机的目的，在目标直驱电机启动过程中，电压会随着启动时间慢慢升高，此时通过PLC脉宽调制器对目标直驱电机进行降压调节，可以使目标直驱电机转速按照一定的减速度提升，从而有效避免冲击电流大对目标直驱电机造成的损害，对目标直驱电机起到保护作用。

[0084] 通过上述方法解决由于直驱电机启动控制参数设置不合理导致启动控制性能较差的技术问题，通过对启动控制参数进行全局寻优获得整体最优的最优启动控制参数，并根据最优启动控制参数对直驱电机进行启动控制，可以提高直驱电机启动控制的稳定性、准确性和快速性，从而提高直驱电机的启动控制性能。

[0085] 在一个实施例中，如图4所示提供了一种直驱电机的启动控制参数优化系统，包括：第一优化控制单元获取模块1、第一初始参数集生成模块2、第一参数偏差获取模块3、权重系数设置模块4、第一优化方案组建模块5、第二优化控制单元获取模块6、最优启动控制参数得到模块7、其中：

[0086] 第一优化控制单元获取模块1，所述第一优化控制单元获取模块1用于获取优化控制组中的第一优化控制单元，其中，所述优化控制组用于对目标直驱电机进行启动优化控制，所述第一优化控制单元包括第一反馈调控环节；

[0087] 第一初始参数集生成模块2，所述第一初始参数集生成模块2用于获取所述第一反馈调控环节的第一调控参数，并随机生成所述第一调控参数的第一初始参数集，其中，所述第一初始参数集包括多个第一参数；

[0088] 第一参数偏差获取模块3，所述第一参数偏差获取模块3用于依次获取所述多个第一参数与所述第一调控参数之间的多个第一参数偏差；

[0089] 权重系数设置模块4，所述权重系数设置模块4用于基于变异系数法原理得到所述多个第一参数偏差的多个第一系数，并将所述多个第一系数作为所述多个第一参数的权重系数；

[0090] 第一优化方案组建模块5，所述第一优化方案组建模块5用于获取所述第一优化控制单元中的第一优化规则，结合所述多个第一系数对所述多个第一参数进行优化得到第一优化决策，并组建第一优化方案；

[0091] 第二优化控制单元获取模块6，所述第二优化控制单元获取模块6用于获取所述优化控制组中的第二优化控制单元，其中，所述第二优化控制单元中内嵌有第二寻优评价指标；

[0092] 最优启动控制参数得到模块7，所述最优启动控制参数得到模块7用于基于所述第二寻优评价指标对所述第一优化方案进行全局寻优，得到最优启动控制参数，其中，所述最优启动控制参数用于对所述目标直驱电机进行启动控制。

[0093] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0094] 第一控制特征集组建模块，所述第一控制特征集组建模块用于组建第一控制特征集，其中，所述第一控制特征集包括比例控制、积分控制和微分控制；

[0095] 调控环节匹配模块，所述调控环节匹配模块用于分别匹配所述比例控制的比例反馈调控环节、所述积分控制的积分反馈调控环节、所述微分控制的微分反馈调控环节；

[0096] 第一优化控制单元获得模块，所述第一优化控制单元获得模块用于所述比例反馈调控环节、所述积分反馈调控环节和所述微分反馈调控环节共同组成所述第一优化控制单元。

[0097] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0098] 第一寻优评价指标匹配模块，所述第一寻优评价指标匹配模块用于在所述第一优化规则中匹配所述第一反馈调控环节的第一寻优评价指标；

[0099] 第一适应度函数构建模块，所述第一适应度函数构建模块用于根据所述第一寻优评价指标和所述多个第一系数，构建第一适应度函数；

[0100] 第一最优适应度参数确定模块，所述第一最优适应度参数确定模块用于基于所述第一适应度函数分别得到所述多个第一参数的多个适应度，并筛选确定第一最优适应度参数；

[0101] 第一优化决策获得模块，所述第一优化决策获得模块用于将所述第一最优适应度参数作为所述第一优化决策。

[0102] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0103] 第一适应度函数构建模块，所述第一适应度函数构建模块是指所述第一适应度函数如下： ；

[0104] 参数概括模块，所述参数概括模块是指其中， 是指所述多个第一参数中第i个第一参数的适应度函数， 是指所述多个第一系数中第i个系数，即所述第i个第一参数对应的权重系数， 分别是指所述第一寻优评价指标中的第一指标和第二指标，分别是指 的系数，且 的和为1。

[0105] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0106] 比例反馈调控环节模块，所述比例反馈调控环节模块是指如果所述第一反馈调控环节为所述比例反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指增益量；

[0107] 积分反馈调控环节模块，所述积分反馈调控环节模块是指如果所述第一反馈调控环节为所述积分反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指转速度，所述第二指标是指稳定级别；

[0108] 微分反馈调控环节模块，所述微分反馈调控环节模块是指如果所述第一反馈调控环节为所述微分反馈调控环节，则所述第一寻优评价指标中的所述第一指标是指超调量，所述第二指标是指精度指数。

[0109] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0110] 第一评价结果得到模块，所述第一评价结果得到模块用于结合所述第二寻优评价指标得到所述第一优化方案的第一评价结果，并将所述第一优化方案作为所述最优启动控制参数；

[0111] 第一邻域获取模块，所述第一邻域获取模块用于获取所述第一优化方案的第一邻域，其中，所述第一邻域包括多个方案；

[0112] 第一最优邻域评价结果得到模块，所述第一最优邻域评价结果得到模块用于结合所述第二寻优评价指标分别得到所述多个方案的多个评价结果，并分析所述多个评价结果得到第一最优邻域评价结果；

[0113] 第一最优邻域方案获取模块，所述第一最优邻域方案获取模块用于如果所述第一最优邻域评价结果大于所述第一评价结果，反向获取所述第一最优邻域评价结果的第一最优邻域方案；

[0114] 最优启动控制参数获得模块，所述最优启动控制参数获得模块用于将所述第一最优邻域方案替代所述第一优化方案成为所述最优启动控制参数。

[0115] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0116] 动态调控组获取模块，所述动态调控组获取模块用于获取动态调控组，其中，所述动态调控组用于对基于所述最优启动控制参数的所述目标直驱电机的启动控制进行动态调控；

[0117] 动态调控组模块，所述动态调控组模块是指其中，所述动态调控组包括第一动态调控单元和第二动态调控单元；

[0118] 第一动态调控单元模块，所述第一动态调控单元模块是指其中，所述第一动态调控单元与接触器通信连接，所述接触器用于对连入所述目标直驱电机的电路中的电阻进行切除；

[0119] 第二动态调控单元模块，所述第二动态调控单元模块是指其中，所述第二动态调控单元内嵌有PLC脉宽调制器，所述PLC脉宽调制器用于对所述目标直驱电机的电压进行调控。

[0120] 综上所述，本申请提供了一种直驱电机的启动控制参数优化方法及系统具有以下技术效果：

[0121] 1.通过对启动控制参数进行全局寻优，获得整体最优的启动控制参数，并根据最优启动控制参数对直驱电机进行启动控制，可以提高直驱电机启动控制的稳定性、准确性和快速性，从而提高直驱电机的启动控制性能。

[0122] 2.通过利用优化算法对第一调控参数进行扩充，可以提高第一调控参数优化时的全局搜索能力，避免因为第一调控参数个数太少陷入局部寻优的状态。

[0123] 3.通过根据第二寻优评价指标对第一优化方案进行全局寻优，可以使得最优启动控制参数中各参数在耦合作用下达到整体最优的情况，提高最优启动控制参数获得的准确性和合理性，同时也进一步提高了直驱电机的启动控制性能。

[0124] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0125] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。