基于模糊PID双电机同步控制的PLC设计与实现

发布时间：2020-12-16 14:05

　　介绍了模糊PID（fuzzy-PID）双电机同步控制策略,构建模糊PID补偿器的偏差耦合结构,以SIEMENS S7-1200 PLC作为控制器,选用SIEMENS Smart1000 IE V3作为人机界面（Human Machine Interface,HMI）,选用台达VFD-M系列变频器,使用博途TIA软件进行主程序、模糊PID子程序和Modbus-RTU通信子程序的混合编程,使用WinCC flexible SMART V3组态软件设计HMI组态画面,通过HMI组态画面的实时监控,实现电机同步角速度偏差小、控制精度高、抗干扰能力强且运行状态可视化和控制智能化目的。 

【文章来源】：现代制造工程. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

模糊PID控制器结构

双电机同步控制策略分为非耦合控制和耦合控制2种,其中耦合控制又分为交叉耦合和偏差耦合控制2种。偏差耦合可实现多电机良好的同步控制,在工业生产领域应用较广。本文选择偏差耦合控制策略,基于模糊PID补偿偏差耦合结构的双电机同步控制系统结构如图2所示。图2中:ω*为电机给定角速度;ω1和ω2分别为电机1和电机2的角速度;-TLL为电机负载转矩。系统将偏差耦合控制系统的速度补偿器更换为性能更优的模糊PID控制补偿器,其可根据2台电机的偏差不断改变PID参数,使之能够更好地补偿电机给定角速度,实现输出紧密跟随输入变化。

根据隶属函数特性及其系统特性要求,最终选择三角形隶属函数作为输入输出的隶属函数。E、EC、ΔKp、ΔKi的隶属函数曲线如图3所示。3)模糊PID算法实现。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多轴电机同步运动控制器设计[J]. 刘卫萍,宋扬.  现代电子技术. 2017(10)
[2]基于自整定模糊PID的多电机同步控制研究[J]. 付骞.  自动化与仪器仪表. 2014(10)
[3]绕线机的多轴同步控制算法研究[J]. 李乐,李慧鹏,石阳.  测控技术. 2014(02)

硕士论文
[1]模糊PID控制器的研究及其PLC实现[D]. 戴晓嘉.辽宁科技大学 2016
[2]基于模糊控制的多电机同步控制方法研究[D]. 潘亮.东华大学 2016



本文编号：2920281