無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的混合模糊PID控制
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模糊控制規(guī)則是專家的經(jīng)驗(yàn)和操作者的技能加以總結(jié)而得出的模糊條件語句的集合，此集合能夠保證控制器輸出能使系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性最佳，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)需要有兩個(gè)規(guī)則庫，即模糊PID控制器的模糊規(guī)則庫A和模糊變積分參數(shù)的規(guī)則庫B。在整個(gè)控制過程中，先在模糊規(guī)則庫A中進(jìn)行模糊PID控制，再使用規(guī)則庫B進(jìn)行PID控制向誤差零點(diǎn)逼近，實(shí)際控制過程中兩組規(guī)則庫同時(shí)使用。根據(jù)BLDCM調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)和大量仿真實(shí)驗(yàn)得出模糊控制規(guī)則如表1所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159318.htm
BLDCM調(diào)速前期，由于誤差較大，Ki為零，系統(tǒng)主要是模糊控制，使系統(tǒng)有很好的魯棒性，這時(shí)以規(guī)則庫A為控制規(guī)則。調(diào)速后期，速度基本接近于給定速度，誤差接近于零點(diǎn)時(shí)，誤差e較小，這時(shí)系統(tǒng)切換為模糊PID控制，此時(shí)使用規(guī)則庫A和B，對積分環(huán)節(jié)的參數(shù)實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)，避免系統(tǒng)在切換過程中出現(xiàn)的“毛刺”，改善系統(tǒng)的控制性能。故在設(shè)計(jì)規(guī)則庫B時(shí)考慮系統(tǒng)誤差為零且超調(diào)量小。規(guī)則庫B如表2，表中“×”為積分控制死區(qū)，由模糊控制實(shí)線，即調(diào)速前期工作段。
3 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
在Matlab中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，其中速度環(huán)調(diào)節(jié)用本文設(shè)計(jì)的混合模糊PID控制器結(jié)構(gòu)BLDCM控制系統(tǒng)從啟動(dòng)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的仿真結(jié)果如圖9與圖10所示。仿真結(jié)果表明，采用混合模糊PID控制算法，系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)及穩(wěn)定性能都比模糊PID控制方法具有一定的優(yōu)越性。
4 結(jié)論
本文提出將模糊變積分參數(shù)的模糊控制與PID算法相結(jié)合的一種新型控制器應(yīng)用于BLDCM的速度環(huán)控制。仿真結(jié)果表明：系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快，沒有超調(diào)和震蕩，調(diào)節(jié)精度提高，具有較強(qiáng)的魯棒性，抗干擾能力好，這是單純的混合PID控制難以實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)特性，特別是對于非線性系統(tǒng)可以得到滿意的控制效果。
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