Investigación sobre el control del motor del sistema de dirección por cable basado en un algoritmo Sparrow Search Proporcional-Integral-Derivativo mejorado
Autores: Jin, Kai; Xiao, Ping; Yang, Dongde; Fang, Zhanyu; Zhang, Rongyun; Yang, Aixi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre el control del motor del sistema de dirección por cable basado en un algoritmo Sparrow Search Proporcional-Integral-Derivativo mejorado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Algoritmo
Dirección
Control
Motor
SSA-PID
Sistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar el rendimiento de control de un sistema de dirección controlado por cable, se propone un algoritmo de búsqueda de gorriones mejorado para ajustar finamente las ganancias de un algoritmo de control de motor de dirección proporcional-integral-derivativo (SSA-PID). Se derivaron modelos matemáticos del sistema de dirección y del motor basados en un análisis de la estructura y dinámica del sistema. Se desarrolló un controlador PID con el objetivo de facilitar el control preciso del ángulo de dirección apuntando al ángulo del motor de dirección. La diversidad de la población en el algoritmo de gorriones se mejoró mediante la integración de un mecanismo de aprendizaje humano junto con una estrategia de variación Cauchy-Gaussiana. Además, se implementó una estrategia de advertencia adaptativa, que empleó exploración en espiral para modificar la proporción de los indicadores de advertencia temprana, aumentando así la capacidad del algoritmo de evitar óptimos locales. Tras estas mejoras, se desarrolló un algoritmo de control de motor de dirección SSA-PID. Se realizaron simulaciones conjuntas utilizando el software CarSim 2019.1 y MATLAB/Simulink R2022a, y se realizaron pruebas posteriores en un banco de pruebas de dirección controlado por cable. Los resultados de las simulaciones y pruebas de banco demuestran que el algoritmo de regulación SSA-PID propuesto es capaz de adaptarse efectivamente a variaciones y perturbaciones dentro del sistema, facilitando el control preciso del ángulo del motor y mejorando la fiabilidad general del sistema de dirección.
Descripción
Para mejorar el rendimiento de control de un sistema de dirección controlado por cable, se propone un algoritmo de búsqueda de gorriones mejorado para ajustar finamente las ganancias de un algoritmo de control de motor de dirección proporcional-integral-derivativo (SSA-PID). Se derivaron modelos matemáticos del sistema de dirección y del motor basados en un análisis de la estructura y dinámica del sistema. Se desarrolló un controlador PID con el objetivo de facilitar el control preciso del ángulo de dirección apuntando al ángulo del motor de dirección. La diversidad de la población en el algoritmo de gorriones se mejoró mediante la integración de un mecanismo de aprendizaje humano junto con una estrategia de variación Cauchy-Gaussiana. Además, se implementó una estrategia de advertencia adaptativa, que empleó exploración en espiral para modificar la proporción de los indicadores de advertencia temprana, aumentando así la capacidad del algoritmo de evitar óptimos locales. Tras estas mejoras, se desarrolló un algoritmo de control de motor de dirección SSA-PID. Se realizaron simulaciones conjuntas utilizando el software CarSim 2019.1 y MATLAB/Simulink R2022a, y se realizaron pruebas posteriores en un banco de pruebas de dirección controlado por cable. Los resultados de las simulaciones y pruebas de banco demuestran que el algoritmo de regulación SSA-PID propuesto es capaz de adaptarse efectivamente a variaciones y perturbaciones dentro del sistema, facilitando el control preciso del ángulo del motor y mejorando la fiabilidad general del sistema de dirección.