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Optimization Strategy for PID-Controller Design of AMB Rotor Systems

机译：AMB转子系统PID控制器设计的优化策略

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Most industrial active magnetic bearings (AMBs) are controlled by proportional–integral–derivative (PID) controllers. Usually, a time-consuming iterative manual tuning procedure is required to design these PID controllers. In this contribution, we introduce the strategy, algorithms, and results from an AMB controller design, including optimization using a multiobjective genetic algorithm. We focus on the combination of frequency- and time-domain-based optimization, a strategy for the evaluation of fitness functions for complex PID-controller design, and a sensitivity-based parameter reduction for optimization. Two AMB system controller designs are considered and satisfactory results are obtained using the suggested optimization strategy. For validation purposes, the optimized controller design is experimentally implemented for the first AMB system, which contains a flexible test rotor supported by two AMBs. The maximal rotational speed of 15 000 r/min is achieved for the test rotor. A comparison between simulated and experimental results is presented.
机译：大多数工业有源电磁轴承（AMB）由比例积分微分（PID）控制器控制。通常，设计这些PID控制器需要耗时的迭代手动调整过程。在本文中，我们介绍了AMB控制器设计的策略，算法和结果，包括使用多目标遗传算法进行的优化。我们专注于基于频域和时域优化的组合，针对复杂PID控制器设计的适应度函数评估策略以及针对优化的基于灵敏度的参数缩减。考虑了两种AMB系统控制器设计，并使用建议的优化策略获得了满意的结果。为了进行验证，针对第一个AMB系统通过实验实现了优化的控制器设计，该系统包含一个由两个AMB支持的灵活的测试转子。测试转子的最大转速为15 000 r / min。给出了模拟结果和实验结果之间的比较。

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