本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI算法的無(wú)刷直流電機(jī)控制研究

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【摘要】：為了解決無(wú)刷直流電機(jī)控制方案的優(yōu)化問(wèn)題,以其數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)進(jìn)行了分析。由于其模型是個(gè)復(fù)雜多變的非線(xiàn)性系統(tǒng),因此,提出了改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI控制方法。通過(guò)分析傳統(tǒng)模糊控制以及存在的缺點(diǎn),采用遺傳算法對(duì)隸屬度函數(shù)和模糊控制規(guī)則同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,并改進(jìn)了遺傳算法設(shè)計(jì)過(guò)程中影響控制性能的不合理因素,最終利用改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI控制方法設(shè)計(jì)了新型速度控制器。針對(duì)提出的新方法進(jìn)行了系統(tǒng)仿真,又設(shè)計(jì)完成了基于DSP和GUI的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI控制系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了其合理有效。研究結(jié)果表明：改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI控制器具有響應(yīng)速度快,無(wú)超調(diào)等特性,魯棒性和抗干擾能力強(qiáng),電機(jī)動(dòng)、靜態(tài)性能得到明顯改善。新型控制方法有效提高了無(wú)刷直流電機(jī)控制性能,并為無(wú)刷直流電機(jī)高性能控制的理論研究和實(shí)際應(yīng)用提供了新的思路。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)刷直流電機(jī) 模糊PI控制 改進(jìn)遺傳算法 隸屬度函數(shù) 模糊控制規(guī)則
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM33
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景和意義10
• 1.2 無(wú)刷直流電機(jī)當(dāng)今研究狀況10-12
• 1.3 智能控制理論的發(fā)展與現(xiàn)狀12
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容12-14
• 2 無(wú)刷直流電機(jī)工作原理及其模型分析14-21
• 2.1 基本結(jié)構(gòu)14-16
• 2.1.1 電機(jī)本體結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 位置傳感器15
• 2.1.3 電子開(kāi)關(guān)線(xiàn)路15-16
• 2.2 工作原理16-17
• 2.3 數(shù)學(xué)模型17-20
• 2.3.1 電壓方程17-18
• 2.3.2 轉(zhuǎn)矩方程18-19
• 2.3.3 運(yùn)動(dòng)方程19
• 2.3.4 傳遞函數(shù)19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI控制器設(shè)計(jì)21-34
• 3.1 模糊PI控制器設(shè)計(jì)21-27
• 3.1.1 模糊控制21-22
• 3.1.2 模糊PI控制器總體設(shè)計(jì)22
• 3.1.3 模糊化設(shè)計(jì)22-25
• 3.1.4 控制規(guī)則表25-26
• 3.1.5 模糊推理輸出的求解26-27
• 3.1.6 解模糊方法選擇27
• 3.2 改進(jìn)遺傳優(yōu)化模糊PI控制方法27-33
• 3.2.1 遺傳算法28-29
• 3.2.2 染色體編碼29-30
• 3.2.3 適應(yīng)度函數(shù)30
• 3.2.4 選擇算子30-31
• 3.2.5 交叉算子31
• 3.2.6 變異算子31
• 3.2.7 改進(jìn)遺傳優(yōu)化結(jié)果31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真34-44
• 4.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-35
• 4.2 構(gòu)建系統(tǒng)仿真模型35-41
• 4.2.1 電機(jī)主體模塊35-38
• 4.2.2 優(yōu)化后的模糊控制模塊38-40
• 4.2.3 速度模塊40-41
• 4.2.4 電流模塊41
• 4.3 仿真結(jié)果與分析41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 控制系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)44-55
• 5.1 主控芯片DSP介紹44-45
• 5.2 控制系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)45-51
• 5.2.1 電平轉(zhuǎn)換電路45-47
• 5.2.2 驅(qū)動(dòng)功率主電路47-49
• 5.2.3 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路49-50
• 5.2.4 電流采樣電路50
• 5.2.5 過(guò)流保護(hù)電路50-51
• 5.2.6 其它電路51
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)51-54
• 5.3.1 主程序設(shè)計(jì)51-52
• 5.3.2 位置與速度信號(hào)處理52-53
• 5.3.3 速度調(diào)節(jié)53-54
• 5.3.4 電流調(diào)節(jié)54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 6 GUI設(shè)計(jì)55-62
• 6.1 無(wú)刷直流電機(jī)GUI功能55-56
• 6.2 GUI基本功能模塊56-61
• 6.2.1 串口設(shè)置56-57
• 6.2.2 系統(tǒng)設(shè)置57-58
• 6.2.3 轉(zhuǎn)速設(shè)置58
• 6.2.4 數(shù)據(jù)選擇58-59
• 6.2.5 采樣時(shí)間59-60
• 6.2.6 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)60-61
• 6.3 本章小結(jié)61-62
• 7 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)分析62-65
• 7.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)試62-63
• 7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-64
• 7.3 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡(jiǎn)歷71-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

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本文編號(hào)：955761