基于模糊PI控制的推进电机调速研究硕士学位论文

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时间:2017-07-15

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1、分类号密级UDC硕士学位论文基于模糊PI控制的推进电机调速研究AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonPropulsionSpeed-regulatedSystemBasedonFuzzy-PIControllerCandidate:MaLeiMajor:PowerElectronicsandElectricDriveSupervisor:Prof.LinHuaHuazhongUniversityofScienceandTechnolog

2、yWuhan,430074,P.R.ChinaApril,200674摘要常规PI控制算法是工业控制领域中应用最广的一种算法,该算法简单,适应性强,具有一定的鲁棒性,能够满足一般生产过程的要求。但它的控制质量还存在一些问题,如在某一状态下整定为最优的一组PI参数在另一种状态下不一定是最好的,对非线性特性负载控制效果不是很理想。本文引入模糊PI控制器并将其应用到交流推进电机调速系统中去,期望改善调速系统的动态和稳态性能。本文以交交变频同步电机调速系统为研究对象,对其所带非线性负载—螺旋桨进行了研究,并进行分段线性化处理,建立了基于常规PI控制算法的调速系统的数学模型,为系统的仿真研究及性能

3、改善奠定了基础。本文确定了模糊PI控制为本课题的控制策略,确立了模糊PI调节器的控制规则,并在此基础上建立了基于模糊PI控制器的推进电机调速系统数学模型。通过对系统进行仿真实验,在螺旋桨启动、反转性能,系统突加、突减负载抗干扰性能以及对系统参数灵敏度等方面与常规PI控制器进行了系统的比较。仿真结果表明,模糊PI控制器具有常规PI控制器所无法比拟的优越性。利用数字信号处理器(DSP)实现了调速系统的模糊PI控制器,并进行了软件编程和调试,取得了和仿真相一致的结果,验证了控制方案的优越性,这对进一步研究模糊PI控制器在其他领域的应用具有重要意义。关键词:同步电动机;模糊PI控制器;推进系统;

4、调速系统;螺旋桨74AbstractThegeneralPIcontrolmethodiswidelyappliedinthefieldofindustrialprocess.Themethodissimple,adaptableanditcanmeetwiththedemandsofthegeneralindustrialcontrolprocess.Butithassomeproblemincontrolcharacteristics,suchastheparameterofPIisthebestinonestatusbutnotgoodinanotherstatusandtheco

5、ntrolcharacteristicsarenotperfecttotheobjectwhichisnonlinear.Inthispaperthefuzzy-PIcontrolmethodisintroducedtothesystemofelectricalpropulsiontoimprovethedynamicandsteadycharacteristics.ThispaperstudiestheAC/ACvariablefrequencyconverterspeed-regulatedsystemofsynchronousmotorandthenonlinearobject—p

6、ropeller.Establishthemathematicmodelsonthebaseofpiece-wiselinearizationofpropeller.Thatprovidesthefoundationforthesimulationandimprovingthequality.Inthispaperthefuzzy-PIcontrolstrategyisproposed,andtherulesofthefuzzy-PIcontrollerareestablished.Basingonthisthemathematicmodelsofpropulsionsystemises

7、tablished.Somecomparisonsaremadeaboutthepropeller’scharacteristicsofstart-up,crashreversal,anti-interferenceandthesensitivitytothePIparameterthroughaseriesofsimulation.Thesimulationresultsshowthatthefuzzy-PIcontrolleri

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