直流馬達定位控制──最佳PID 控制器之設計

Optimal PID Controller Design for DC Motor Positioning Control

本論文主要討論直流馬達定位控制之比例─積分─微分（PID）控制器最佳化的設計方法。由於進化演算法則已被公認可以用來搜尋全域最佳解，因此在本論文中，我們將結合進化演算法則來解決直流馬達定位之PID 控制器的最佳設計問題。本文所提出的方法，不同於以往文獻的傳統方法，設計者透過固定的步驟和進化演算程序，便可很容易得到最佳的PID 控制器參數，並使得控制性能指標(IAE)達到最小值，使系統之響應，滿足設計者之需求。最後，我們將利用QUANSER 直流馬達系統的定位控制實驗，來驗証我們提出的演算方法的可行性及優越性。

This paper studies the optimum proportional-integral-derivative (PID)controller design for a DC motor position control. Since the evolutionaryprogramming (EP) algorithm has been considered as a useful technique forfinding global optimization solutions for certain complicated functions inrecent years, we attempt to combine the EP algorithm with the PID controldesign to solve the positioning control problem of a DC motor, such that aperformance index of integrated-absolute error (IAE) is minimized. Last, aQUANSER DC Motor position control system is used to verify thesuperiority of the proposed method.