پايدار سازي رفتار سيستم تعليق الكترومغناطيسي با استفاده از الگوريتم ژنتيك

Stabilization of Electromagnetic Suspension System Behavior by Genetic Algorithm

سيستم تعليق الكترومغناطيسي كه يكي از روش‌هاي مورد استفاده در قطارهاي معلق مغناطيسي است داراي رفتاري ناپايدار و غيرخطي است. در اين مقاله ابتدا مدل رياضي سيستم تعليق الكترومغناطيسي را به دست آورده و سپس آن را خطي كرده‌ايم. پس از آن جهت پايدار كردن رفتار سيستم از روش فيدبك حالت استفاده شده است كه ضرايب كنترلي آن با روش ريكاتي به دست آمده است. همچنين جهت ايجاد رفتاري بهتر در سيستم تعليق از روش هوشمند الگوريتم ژنتيك براي محاسبه ضرايب بهينه سيستم كمك گرفته‌ايم. شبيه‌سازي‌هاي انجام شده به كمك نرم‌افزار MATLAB نشان مي‌دهد كه استفاده از روش الگوريتم ژنتيك نسبت به حالتي كه ضرايب فيدبك حالت با روش ريكاتي به دست آمده‌اند كارآمدتر بوده و سيستم به ازاي تغيير مرجع فاصله هوايي و اعمال نيروي خارجي رفتار بهتري دارد و نوسانات شديدي كه موجب عدم رضايت مسافرين به خاطر تكان‌هاي شديد در قسمت معلق مي‌شود را حذف مي‌كند.

Electromagnetic suspension system with a nonlinear and unstable behavior, is used in maglev trains. In this paper a linear mathematical model of system is achieved and the state feedback method is used to improve the system stability. The control coefficients are tuned by two different methods, Riccati and a new method based on Genetic algorithm. In this new proposed method, we use Genetic algorithm to achieve the optimum values of control coefficients. The results of the system simulation by Matlab indicate the effectiveness of new proposed system. When a new reference of air gap is needed or a new external force is added, the proposed system could omit the vibration and shake of the train coupe and so, passengers feel more comfortable.