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《基于直流伺服系統(tǒng)的模糊自適應控制應用new》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2010年1月電子測試Jan.2010第1期ELECTRONICTESTNo.1基于直流伺服系統(tǒng)的模糊自適應控制應用邰晶,王忠慶(中北大學,山西省太原030051)摘要:在建立無刷直流電機的數(shù)學模型的基礎上,針對直流電機伺服系統(tǒng)中存在的非線性、強耦合及結構參數(shù)變化范圍大的特點進行模糊推理,實現(xiàn)對控制參數(shù)(Kp,Ki,Kd)的在線整定,以達到優(yōu)化控制。通過MATLAB/Simulink仿真得到了與理論分析一致的實驗結果,同時對模糊自適應PID控制在無刷直流電動機系統(tǒng)中的應用進行了仿真研究,仿真結果驗證了傳統(tǒng)的PID控制方式很難達到理想的效果,參數(shù)自整
2、定模糊PID控制優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制,前者具有響應速度更快、超調(diào)更小、穩(wěn)定性和跟蹤性能更好的特點并且模糊自適應PID控制策略能加快無刷直流電動機系統(tǒng)的響應速度,使整個系統(tǒng)具有較強的魯棒性。關鍵詞:直流伺服系統(tǒng);模糊PID控制;MATLAB仿真中圖分類號:TH188;TP273文獻標識碼:AAppliedresearchoffuzzyadaptivecontrolbasedontheDCservosystemTaiJing,WangZhongqing(NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,Shanxi,China)A
3、bstract:IntheestablishmentofamathematicalmodelofbrushlessDCbasedontheDCmotorservosystemfortheexistingnon-linear,strongcouplingandstructuralcharacteristicsofalargerangeofparametersoffuzzyreasoning,pairsofcontrolparameters(Kp,Ki,Kd)on-linetuning,inordertoachieveoptimalcontrol.Th
4、roughtheMATLAB/Simulinksimulationtobeconsistentwiththetheoreticalanalysisoftestresults,whilefuzzyadaptivePIDcontrolinbrushlessDCmotorsystemintheapplicationofasimulationstudy,simulationresultsvalidatethetraditionalPIDcontrolmethodisdifficulttoachievethedesiredeffect,theparamete
5、rself-tuningfuzzyPIDcontrolissuperiortothetraditionalPIDcontrol,theformerhasafasterresponse,smallerovershoot,stabilityandtrackingperformanceandbetterfeaturesandfuzzyadaptivePIDcontrolstrategycanspeedupthebrushlessDCmotorsystemresponsespeed,sothatthewholesystemhasstrongrobustne
6、ss.Keywords:DCservosystem;FuzzyPIDControl;MATLABsimulation19Design&Research2010.10引言式中:為定子各相反電動勢(V);為定子各相電流(A);伺服系統(tǒng)是構成自動化體系的基本環(huán)節(jié)之一,為定子各相電壓(V);它是由若干元件和部件組成的、具有功率放大作用為定子各相繞組電阻(Ω);的一種自動化控制系統(tǒng),它廣泛應用于機械制造、為定子各相繞組自感(H)。冶金、運輸、國防等各個領域,它的輸出量總是相當精確地跟隨輸入量的變化而變化,通過模糊滑模1.2電磁轉矩方程控制估算無刷直流伺服系統(tǒng)
7、的負載擾動,目前高精無刷直流電動機的電磁轉矩是由定子繞組中的度伺服系統(tǒng)仍有不少技術問題亟待解決,并使輸入電流與轉子磁鋼產(chǎn)生的磁場相互作用產(chǎn)生的。定子與輸出之間的偏差不超過允許的誤差范圍。無刷直繞組產(chǎn)生的電磁轉矩表達式為:流電機調(diào)速系統(tǒng)具有時變、非線性、強耦合等特征,相比傳統(tǒng)的控制策略雖然算法簡單、快速性好、控制精度高,但在被控對象數(shù)學模型不確定或為非線1.3電機運動方程性時,通常較難滿足系統(tǒng)要求的靜、動態(tài)性能指標,因此利用MATLAB的Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真工具,式中:為電磁轉矩;對BLDC控制系統(tǒng)進行數(shù)字仿真,建立可以大大加為負載轉矩;快B
8、LDC驅動系統(tǒng)的開發(fā)速度。為粘滯阻尼系數(shù);為轉子及負載的轉動慣量。1無刷直流電機的數(shù)學模型2模糊PID控制器的設計與實現(xiàn)1