毕业设计(论文)-基于智能pid的直流电机调速系统

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时间:2018-07-30

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1、常州工学院毕业设计论文摘要由于变频技术的出现,交流调速一直冲击直流调速,但综观全局,尤其是我国在此领域的现状,再加上全数字直流调速系统的出现,提高了直流调速系统的精度及可靠性,直流调速仍将处于重要地位。对于直流调速系统转速控制的要求有稳速、调速、加速或减速三个方面,而在工业生产中对于后两个要求已能很好地实现,但工程应用中稳速指标却往往不能达到预期的效果,稳速要求即以一定的精度在所需要的转速上稳定运行,在各种干扰下不允许有过大的转速波动。稳速很难达到要求原因在于数字直流调速装置中的PID调节器对被控对象及其负载参数变化自适应能力差。模糊控制不要求被控对象的精确模型且

2、适应性强,为了克服常规数字直流调速装置的缺点,本文将模糊控制与PID调节器结合,着手fuzzy-PID复合控制方案理论研究和硬件的实现,设计出相关控制方案的直流调速系统,该方案以AT89C51单片机为主控单元,合适的驱动电路和一些外围电路构成硬件系统;以参数模糊自整定PID为控制策略。本文对于系统的硬件及软件设计进行了详细的设计,包括电机控制模块、检测模块、电机驱动模块的设计等,以及软件的控制思想和编程方法。本系统的设计顺应了目前国外直流调速朝着数字化,发展的趋势,充分利用了单片机的优点,使得通用性得到了提高。经过理论分析和设计此控制器的各项性能指标优于模糊控制器

3、和常规PID控制器,具有很强的鲁棒性。关键词:模糊控制;直流调速;稳态性能;单片机42常州工学院毕业设计论文AbstractAfterFrequencyConversionTechnologyappeared,ACspeedregulationmethodhadalwaysimpactedDCSpeedRegulation,butGenerallyspeaking,especiallythestatusinourcountry,inadditiontodigitalDCSpeedRegulationemerged,itimprovingtheprecisionan

4、dthereliabilityinDCSpeedRegulationSystem.DCSpeedRegulationwasalsointheimportantstatus.Speedstability、speedratio、acceleration、decelerationarethefourfactorsinDCSpeedRegulationSystem,thelasttwofactorsalreadyreachedwellinindustryapplication.ButtheStabilityindexdoesnotmatchthedesiredpurpos

5、e.StabilityindexisthattheDCmotorrunningintheprecisionrangeondesiredspeed,evenifthesystemhasuncertaindisturbance.ItishardtorealizebecauseofadaptiveabilitydigitalDCSpeedRegulationdeviceisnotenoughwhenintheconditionoftheloadparameterschangeunpredictably.Fuzzycontroldoesnotneedprecisionma

6、thematicmodeltoconquertheshortcominginroutinedigitalDCSpeedRegulation.WecancombinewiththePIDadjusterandfuzzycontrol,focusingontheoryresearchandrealizationoffuzzy-PIDcompoundcontrolscheme,designrelevantDCSpeedRegulationSystemwasdesignedinthedissertation.ThisschemeisbasedonthecoreofAT89

7、C51singlechip,appropriatedrivercircuitandsomeperipheralcircuits,FuzzySelf-tuningPIDisthecontrolstrategy,Thisdissertationalsointroducetheplanofhardwareandsoftware,includingDCmotorcontrolmodule、drivermodule、examinecircuitandsoonindetail,ifexplainedthemethodofcontrolandthethoughtofsoftwa

8、re,th

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