本文關鍵詞：變論域模糊PID控制在直流電機中的應用

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【摘要】：直流電機是電動汽車的主要驅動部件,目前對直流電機的控制主要是以傳統(tǒng)PID控制方法為主,隨著我國電動汽車的高速發(fā)展和其內部控制系統(tǒng)自動化程度提高,對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度提出了更高的要求。PID控制器以其結構簡單,穩(wěn)定性好,操作簡單,易于實現(xiàn)等優(yōu)點在自動化應用領域十分廣泛。但由于傳統(tǒng)PID控制存在積分飽合、超調大和高頻干擾等影響從而會導致系統(tǒng)的失穩(wěn)。模糊控制是智能控制中的一種,是專家和工作人員長期的工作經驗的總結,以控制系統(tǒng)的誤差和誤差變化率來進行調節(jié)控制器的輸出,消除了對被控制對象準確數(shù)學模型的依賴,可以應用在非線性、大慣性和時變控制系統(tǒng)中。但模糊控制本質是一種非線性控制的,該本質就決定了模糊控制不能消除靜態(tài)誤差,并且在控制的過程中還會出現(xiàn)"控制死區(qū)",不能用模糊控制器對系統(tǒng)進行單獨控制,因此專家和學者開始探討將模糊控制和常規(guī)PID控制相結合的方法。為了提高直流電機控制精度和穩(wěn)定性,本文研究主要內容就是根據(jù)PID控制和模糊控制的基本原理,將模糊控制和PID控制結合起來,采用模糊控制對PID控制的三個參數(shù)進行調節(jié),并在模糊PID控制的基礎上依據(jù)變論域函數(shù)插值原理設計了一種變論域模糊PID控制策略。通過仿真實驗對比驗證幾種控制方法的優(yōu)劣,仿真結果表明:變論域模糊PID控制相對于PID控制、模糊控制和模糊PID控制響應速度快、超調量減小,具有很好的穩(wěn)定性和魯棒性。本文的設計在直流電機控制系統(tǒng)中應用實現(xiàn),以直流電機控制為對象,在不同的負載條件下對直流電機進行調速控制,將變論域模糊PID控制等其它幾種控制算法采用SCL高級語言編程實現(xiàn),并對試驗曲線進行采集并對實驗結果分析。試驗結果顯示:變論域模糊PID控制具有更強的魯棒性和優(yōu)越性,并能有效的減少系統(tǒng)的超調量,驗證了變論域模糊PID控制在直流電機和PLC控制系統(tǒng)中可行性和有效性,具有很高的工程應用價值。
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273.4;TM33

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本文編號：1277932