無刷直流電動機調速系統(tǒng)的混合模糊PID控制
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模糊控制規(guī)則是專家的經驗和操作者的技能加以總結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)的動靜態(tài)特性最佳，本文設計的系統(tǒng)需要有兩個規(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。在整個控制過程中，先在模糊規(guī)則庫A中進行模糊PID控制，再使用規(guī)則庫B進行PID控制向誤差零點逼近，實際控制過程中兩組規(guī)則庫同時使用。根據(jù)BLDCM調速系統(tǒng)的特點和大量仿真實驗得出模糊控制規(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，這時以規(guī)則庫A為控制規(guī)則。調速后期，速度基本接近于給定速度，誤差接近于零點時，誤差e較小，這時系統(tǒng)切換為模糊PID控制，此時使用規(guī)則庫A和B，對積分環(huán)節(jié)的參數(shù)實現(xiàn)在線調節(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。故在設計規(guī)則庫B時考慮系統(tǒng)誤差為零且超調量小。規(guī)則庫B如表2，表中“×”為積分控制死區(qū)，由模糊控制實線，即調速前期工作段。
3 系統(tǒng)仿真實驗
在Matlab中進行仿真實驗，其中速度環(huán)調節(jié)用本文設計的混合模糊PID控制器結構BLDCM控制系統(tǒng)從啟動到穩(wěn)態(tài)運行的仿真結果如圖9與圖10所示。仿真結果表明，采用混合模糊PID控制算法，系統(tǒng)的動靜態(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算法相結合的一種新型控制器應用于BLDCM的速度環(huán)控制。仿真結果表明：系統(tǒng)的響應速度加快，沒有超調和震蕩，調節(jié)精度提高，具有較強的魯棒性，抗干擾能力好，這是單純的混合PID控制難以實現(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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