无刷直流电机模糊自适应PID的研究及仿真.pdf

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1、·信息技术·焦仁雷。等·无刷直流电机模糊自适应PID的研究及仿真无刷直流电机模糊自适应PID的研究及仿真焦仁雷，谈乐斌，潘孝斌(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：为了实现负载变化情况下转速的快速跟踪控制。采用模糊PI控制器，改变传统PI控制器的固定参数的控制策略，采用根据跟踪误差信号来实时控制参数的方法。无刷直流电机建模过程中，给出了较理想的反电动势波形是一直难解决的问题，采用分段线性法编写S一函数．通过MATLAB建立无刷直流电机速度环和电流环的双环控制系统仿真模型．其中速

2、度环采用模糊PI控制，分析了无刷直流电机的动、静态性能。得到了理想的相电流、反电动势以及扭矩的波形图。仿真结果表明相对于常规PI控制，采用模糊自适应PI控制器实现负载变化情况下转速的快速跟踪控制，提高了系统的抗干扰能力，提高了系统的响应速度。关键词：模糊控制；鲁棒性；自适应；无刷直流电机中图分类号：TM33；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671。5276(2014)06-0093．04ResearchandSimulationonFuzzySelf-adaptivePIDf0rBrus

3、hlessDCServeMotorJIAORen—lei．TANLe．bin。PANXiao．bin(CollegeofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofscienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Torealizethefasttrackcontrolunderloadchange，fuzzyPIcontrollerisusedtotakestheplaceofthetraditionalP

4、Icontrollerwithfixedparameterscontrolstrategy，usingthetrackingerrorsignaltocontroltheparameters．InthemodeligofbrushlessDCmotor。thispapergivesouttheidealbackEMFwaveformtosolvingthedificultproblembefore，usesthepiece—wiselinearmethodtowrites-function．es

5、tablishthespeedcontrolsimulationmodelwithfuzzyPIcontrollerandcurrentloopofBLDCMthroughMATLAB。analyzebrushlessDCmotorsdynamic，staticperformanceandobtaintheidealphasecurrent，BEMFwaveformandtorque．ThesimulationresultsshowthatcomparedwiththeconventionalP

6、Icontroller，thefuzzyadaptivePIcontrollerisusedtoachievethefasttrackingcontrolofloadchangeandimproveanti—interferenceabilityandtheresponsespeedofthesystem．Keywords：fuzzycontrol；robust；self-adaptive；brushlessDCmotor等问题，严重时会导致电机换向失败，甚至失控。本文采0引言用分段线性法建立无

7、刷直流电动机梯形波反电动势波形，根据无刷直流电动机转过的角度求解反电动势，通过编写无刷直流电机的调速性能较好．可以改变电源电压实s一函数，给出较理想的梯形反电动势波形。采用模糊自现平滑调速，具有良好的伺服控制性能_1]。无刷直流电适应控制系统与PID控制系统相结合。设计无刷直流电机机由于采用电子换向．PWM调速，不仅提高了控制性能而速度自适应模糊PI控制器，充分发挥各自的优点，既具有且解决了直流电机机械换向带来的一些问题，这是无刷直模糊自适应控制器灵活、适应性和鲁棒性强等优点．又具流电机越来越多

8、应用于工业、军事等重要原因。常规的有PID控制器结构简单、可靠性高、稳定无静差以及控制PID控制结构简单．具有一定的鲁棒性，但仅适应于被控精度高等优点[2]。同时，在不确定对控对象精确数学模对象已知．对于被控对象不确定或者非线性，传统的控制型的情况下，采用模糊化语言规则表对给定输入值的跟策略很难满足动、静态性能指标，甚至无法控制。模糊控踪，加速自适应性，减小跟踪误差_5]。由于模糊PID控制制、线性系统、最优控制、最优估计、系统识别控制、自适应的实时控制只需查找模糊控制表．没有复杂的实时运算，控