船舶用交流電機(jī)在工作過程中存在轉(zhuǎn)速波動較大且動態(tài)調(diào)速特性較差的問題。該問題在電機(jī)中低速運(yùn)行時更加明顯。為了解決這一問題,提出一種基于改進(jìn)型模糊自適應(yīng)PI（Fuzzy-PI）控制策略的船舶交流電機(jī)PLC調(diào)速系統(tǒng),該方法將改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略與PLC相結(jié)合,既能夠?qū)刂茀?shù)進(jìn)行實(shí)時調(diào)節(jié),也避免了控制過程中積分飽和的問題。同時,利用Visual C++編寫控制程序?qū)LC進(jìn)行模塊化編程,簡化控制的同時,也增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。通過仿真,驗(yàn)證了該方法在電機(jī)中低速運(yùn)行過程中,具有響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、無超調(diào)量等優(yōu)點(diǎn)。 

【文章來源】：船舶物資與市場. 2020,(04)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

曲面分布圖（b）KI輸出曲面

所示�？梢钥闯�，當(dāng)參考給定轉(zhuǎn)速為1000r/min時，基于PI控制策略下的船舶交流電機(jī)空載啟動轉(zhuǎn)速超調(diào)17.5%，從啟動至穩(wěn)定運(yùn)行時的時間為0.15s；基于改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略下的船舶交流電機(jī)空載啟動轉(zhuǎn)速幾乎無超調(diào)，從啟動至穩(wěn)定運(yùn)行時的時間為0.1s。由此證明了改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略能夠改善船舶交流電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)速度。為了驗(yàn)證改進(jìn)型控制方案能否改善船舶交流電機(jī)的運(yùn)行（1）（2），，，（a）KP輸出曲面圖3曲面分布圖（b）KI輸出曲面圖4動態(tài)特性曲線輸入量和輸出量的計(jì)算機(jī)語言統(tǒng)一為NB、NM、NS、ZO、PS、PM、PB；歸一化論域?yàn)閇-3、-2、-1、0、1、2、3]。當(dāng)模糊變量、歸一化論域、轉(zhuǎn)速誤差e及轉(zhuǎn)速誤差的變化率ec都確定后，搭建控制模型，為了分析改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略的性能，在Matlab/Simulink中做出KP及KI的曲面圖，觀察參數(shù)KP及KI隨輸入量的變化，比較明顯的展現(xiàn)改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略的特性，曲面如圖3所示。通過以上分析，首先可以得到PI初始參數(shù)KP0和KP0，由模糊規(guī)則得到KP及KI，最后由公式、得到KP和KI。為了驗(yàn)證改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略的動態(tài)控制性能，通過采用階躍輸入信號為系統(tǒng)仿真模型激勵，改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略的動態(tài)特性如圖4所示。

.鍋爐分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的PLC與模糊控制分析[J].工業(yè)加熱,2019,48(06):23-25.[2]張繪敏.基于S7-200PLC的遠(yuǎn)控智能家居控制系統(tǒng)[J].機(jī)電信息,2019,(35):82-83.[3]王浩,閆偉騰,朱兆森.基于S7-200PLC的液體灌裝及搬運(yùn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電子制作,2019,(23):64-66.[4]鮑澤富,胡廣珊.基于PLC的二層臺自動排管機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動化,2019,41(12):86-89.穩(wěn)定性，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行至1000r/min時，交流電機(jī)的a相定子電流仿真波形如圖6所示�？梢钥闯�，當(dāng)船舶交流電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行在參考給定轉(zhuǎn)速1000r/min時，基于PI控制策略下的船舶交流電機(jī)的a相定子電流正弦穩(wěn)定性較差，諧波畸變率較高；而基于改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略下的船舶交流電機(jī)的a相定子電流正弦穩(wěn)定性明顯提升，諧波畸變率也降低。由此驗(yàn)證了基于改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略能夠提高船舶交流電機(jī)的控制穩(wěn)定性。5結(jié)語由于傳統(tǒng)PI控制策略下的船舶交流電機(jī)存在轉(zhuǎn)速動態(tài)特性差、控制性能不好的問題，該問題在電機(jī)中低速運(yùn)行過程中更加明顯。為了提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速動態(tài)特性，改善控制性能。本文在模糊PI控制的基礎(chǔ)上提出一種基于改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略的船舶交流電機(jī)PLC調(diào)速系統(tǒng)。圖6船舶交流電機(jī)a相定子電流仿真波形a相電流/Aa相電流/At/st/s（a）PI控制策略（b）改進(jìn)型Fuzzy-PI控制策略圖5船舶交流電機(jī)空載啟動轉(zhuǎn)速仿真波形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鍋爐分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的PLC與模糊控制分析[J]. 薛艷.  工業(yè)加熱. 2019(06)
[2]基于PLC的二層臺自動排管機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鮑澤富,胡廣珊.  制造業(yè)自動化. 2019(12)
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本文編號：3329049