基于模糊算法的pid参数自整定电机调速仿真研究-毕业设计文献综述

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1、C纟罰四川理工学院毕业设计（论文）文献综述基于模糊算法的PID参数自整定电机调速仿真研究学生：郑健学号：11021043632专业：电气工程及其自动化班级：2011.6指导教师：郭辉四川理工学院自动化与电子信息学院二O—五年三月直流电动机具有良好的起、制动性能，在电力拖动自动控制系统，如轧钢机及其矿山机械、矿井卷杨机等领域屮得到了广泛应用。然而传统电机控制系统大多采用PID控制技术叫貝有结构简单、易实现等优点，但由于电机本身是一个非线性的被控对象，许多拖动负载含冇弹性或间隙等非线性因索等，传统PTD控制不能有效的克服模型参数、负载的大幅度变化及其非线性因素影响不能满足高精度、

2、高性能等场合的要求。直流电机调速控制系统采用模糊自整定PID的控制策略并进行仿真，使系统的可靠、性能稳、鲁棒性以及动态参数明显捉高。基于模糊控制最大的特点是将专家的经验和知识表示为语言控制规则，并用这些控制规则去控制系统,这样它可以不依赖于被控制对彖的精确数学模型，能够克服非线性因素的影响,对被控制对象的参数具冇较强的鲁棒性。模糊自整定PID是一种运用现代控制在线辨识对象特征参数，实时改变控制策略，使控制系统品质因索指标保持在最佳范围内，实现控制对象的最佳控制。1.课题研究的背景及发展趋势目前对调速系统的控制大多采用常规的PID控制。常规PID控制按偏差的比例、积分、微分进行

3、调节，其发展过程，很大程度上是它的参数整定方法和参数自适应方法的研究过程。其参数的选取将直接影响到调速性能的好坏。从口前PID参数整定方法的研究和应用现状来看智能PID控制技术有待进一步研究，而智能控制领域较活跃的研究和应用主要冇模糊控制和神经网络控制⑵。1965年，美国加州大学们克利分校电气工程系的Zadeh教授创立的模糊集合理论，发表(FuzzySet)主要包括模糊集合理论、模糊逻辑、模糊推理和模糊控制等方而的内容，文屮首次捉出表达事物模糊性的重要概念：隶屈函数叫从而突破了19世纪末笛卡尔的经典集合理论，奠定了模糊理论的基础。1974年，LA.Zadeh发表模糊推理的研究

4、报告，从此，模糊理论成了一个热门的课题；英国伦敦QueenMary学院的马丹尼(E.H.Mamdani)首次用模糊逻辑和模糊推理实现了世界上笫一个实验性的蒸汽机控制[1213],并取得了比传统的直接数字控制算法更好的效果，从而宣告模糊控制的诞生。模糊控制从提出到现在已经历了两个阶段，即简单模糊控制阶段和自我完善模糊控制阶段。第一个阶段约从1974年至1979年，也称为简单模糊控制阶段。这个阶段以Mamdani开创模糊控制为起点。在此期间，英国、西徳、日本、美国以及加拿大等国的学者，曾先后做过对蒸汽机、锅炉、炼钢炉以及汽轮发电机组等模糊控制的计算机仿真，他们也进行了模糊控制算法

5、与经典的传递函数算法之间的计算机仿真比较。结果都表明，模糊控制比传统的经典控制稳定，效果良好⑷。笫二阶段中是从1979年到现在，也称自完善模糊控制阶段。在这个阶段屮，对模糊控制方法、控制理论都进行了大量的探讨，模糊控制的水平不断地完善和提高。这个阶段是以T.J.Procky和E.II.Mamdani在1979年提出了语言门组织过程控制器为开始标志的W此后的若干年模糊控制得以广泛发展并在现实中得以成功应用。近年来，模糊控制研究与应用已经得到了迅猛地发展,模糊控制己成为智能自动化控制研究中最为活跃而又富冇成果的领域。然而，在工业过程控制中，PTD类型的控制技术仍然占有主导地位，虽

6、然控制技术应用领域会越来越宽广、被控对象可以是越來越复朵，相应的控制技术也会变得越来越精巧，但是以PID为原理的各种控制器将是过程控制中不可或缺的基本控制单元。为此1987年，Ying在模糊控制理论屮首次严格地建立了模糊控制器与传统控制器的分析解关系，其中特别重要的是证明了Mamdani模糊PI（或PD）型控制器是具有变增益的非线性P1D控制器叫这些工作为模糊控制理论与传统P1D控制理论相结合建立了桥梁,开拓了模糊控制非线性理论研究的新途径。尽管大量实验证明，基于模糊控制的PID⑺控制技术已经在相当的一些领域屮体现了它优丁•传统的控制的特点，尤其是对一些相当复杂的系统，例如非

7、线性、时变、大滞后的系统具有很强的实时性和鲁棒性。但是两种控制器性能孰优孰劣一直是学术界的争论焦点。如何设计模糊控制器，使之控制性能优于传统控制器,不仅是模糊控制研究屮的一个重大理论问题，也是实际应用屮需要解决的难点问题。为了解决这一问题有关学者最近建议了模糊控制器的“保守设计准则”。该准则耍求“任一模糊P1D控制器应该能够实现通过参数调整产生线性输入输出关系”，符合这一准则的系统可以称为“确保PID性能的模糊系统”。这一设计准则的建立在理论与应用方面具有重要意义。它导致模糊控制理论可以引用并借鉴传统控