变论域模糊PID控制在直流电机中的应用

发布时间：2017-12-11 09:23

  本文关键词：变论域模糊PID控制在直流电机中的应用

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【摘要】：直流电机是电动汽车的主要驱动部件,目前对直流电机的控制主要是以传统PID控制方法为主,随着我国电动汽车的高速发展和其内部控制系统自动化程度提高,对控制系统的稳定性和精度提出了更高的要求。PID控制器以其结构简单,稳定性好,操作简单,易于实现等优点在自动化应用领域十分广泛。但由于传统PID控制存在积分饱合、超调大和高频干扰等影响从而会导致系统的失稳。模糊控制是智能控制中的一种,是专家和工作人员长期的工作经验的总结,以控制系统的误差和误差变化率来进行调节控制器的输出,消除了对被控制对象准确数学模型的依赖,可以应用在非线性、大惯性和时变控制系统中。但模糊控制本质是一种非线性控制的,该本质就决定了模糊控制不能消除静态误差,并且在控制的过程中还会出现"控制死区",不能用模糊控制器对系统进行单独控制,因此专家和学者开始探讨将模糊控制和常规PID控制相结合的方法。为了提高直流电机控制精度和稳定性,本文研究主要内容就是根据PID控制和模糊控制的基本原理,将模糊控制和PID控制结合起来,采用模糊控制对PID控制的三个参数进行调节,并在模糊PID控制的基础上依据变论域函数插值原理设计了一种变论域模糊PID控制策略。通过仿真实验对比验证几种控制方法的优劣,仿真结果表明:变论域模糊PID控制相对于PID控制、模糊控制和模糊PID控制响应速度快、超调量减小,具有很好的稳定性和鲁棒性。本文的设计在直流电机控制系统中应用实现,以直流电机控制为对象,在不同的负载条件下对直流电机进行调速控制,将变论域模糊PID控制等其它几种控制算法采用SCL高级语言编程实现,并对试验曲线进行采集并对实验结果分析。试验结果显示:变论域模糊PID控制具有更强的鲁棒性和优越性,并能有效的减少系统的超调量,验证了变论域模糊PID控制在直流电机和PLC控制系统中可行性和有效性,具有很高的工程应用价值。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273.4;TM33

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本文编号：1277932