【正文】 為電動機(jī)轉(zhuǎn)速， U 為電樞供電電壓， I 為電樞電流， R 為 電樞回路總電阻，單位為 ? ， eK 為 由電機(jī)機(jī)構(gòu)決定的電勢系數(shù)。所以本文選擇方案二作為設(shè)計的最終方案。在啟動過程的主要階段，只有電流負(fù)反饋，沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不讓電流負(fù)反饋發(fā)揮主要作用，既能控制轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差調(diào)節(jié)，又能控制電流使系統(tǒng)在充分利用電機(jī)過載能力的條件下獲得最佳過渡過程，很好的滿足了生產(chǎn)需求。 (2)脈動電流 (斜波電流 ) 流入電源 ,對電網(wǎng)不利 ,同時也 增加電機(jī)的發(fā)熱。為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器一般都采用具有輸 入輸出限幅功能的 PI 調(diào)節(jié)器，且轉(zhuǎn)速和電流都采用負(fù)反饋閉環(huán)。為了使轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋分別起作用，系統(tǒng)設(shè)置了電流調(diào)節(jié)器 ACR 和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR。 編制模糊算法的應(yīng)用程序進(jìn)行合成運(yùn)算，判決得 到 模糊控制表。 選取模糊子集中隸屬度最大的元素作為控制量。 (2)定義各模糊變量的模糊子集 定義一個模糊子集，實際上是要確定模糊子集隸屬函數(shù)曲線的形狀，將確定的隸屬函數(shù)曲線離散化，就得到了有限個點(diǎn)上的隸屬度，便構(gòu)成了一個相應(yīng)的模糊變量的模糊子集。而絕大多數(shù)模糊控制器的可調(diào)整參數(shù)都遠(yuǎn)大于三個 (輸入及輸出模糊集的數(shù)目及形狀、 模糊規(guī)則等 )，在控制非線性，時變或大 延 時 系統(tǒng)的 性能優(yōu)于 PID控制器。 模糊輸出量是不能直接去控制執(zhí)行部件的，在這確定的輸出范圍中，要確定一個最具有代表性的值作為真正的輸出控制量。由此才能用檢測到的輸入量作為模糊控制規(guī)則中的條件來運(yùn)用模糊規(guī)則進(jìn)行推理。 2)對模糊量由給定的規(guī)則進(jìn)行模糊推理 。第一，模糊控制在許多應(yīng)用中可以有效便捷地實現(xiàn)人的控制策 略和驗收。單純的數(shù)字仿真，幾乎已經(jīng)無法進(jìn)行運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計研究，而必須應(yīng)用包括分析、比較、自動尋優(yōu)、檢驗等都在計算機(jī)上進(jìn)行的整個設(shè)計過程， MATLAB 因其含有極為豐富的專用于控制工程與系統(tǒng)分析的函數(shù)，且提供方便的圖形功能，它已成為國際 控制界應(yīng)用最廣的語言和工具 ， 在MATLAB 提供的動態(tài)系統(tǒng)仿真工具 Simulink 中 ， 對系統(tǒng)進(jìn)行建模將變得非常簡單 ， 而且仿真過程是交互的 ， 因此 ， 可以很隨意地改變仿真參數(shù) ， 并且立即可以得到修改后的太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 仿真結(jié)果 。在 80年代后期，模糊控制理論進(jìn)入了發(fā)展期，包括美國在內(nèi)的世界各國在模糊控制理論和 模糊控制產(chǎn)品的不斷發(fā)展和不斷更新。由于存在眾多權(quán)威人士的反對，模糊理論在它的發(fā)源地美國的發(fā)展相當(dāng)緩慢。自從扎德 1965年發(fā)表了首篇有關(guān)模糊集理論的論文來，模糊理論和模糊控制開始了它的艱難歷程。與傳統(tǒng)控制器依賴于系統(tǒng)行為參數(shù)的控制器設(shè)計方法不同的是模糊控制器的設(shè)計依賴于操作者的經(jīng)驗。結(jié)果 卻 發(fā)現(xiàn)一個復(fù)雜的 控制系統(tǒng)，可由一 個操作人員憑著豐富的實踐經(jīng)驗得到滿意的控制效果。 (3)網(wǎng)絡(luò)化 大規(guī)模多機(jī)協(xié)同工作的高度自動系統(tǒng)，需要計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持，傳動設(shè)備及控制器作為一個節(jié)點(diǎn)連到現(xiàn)場總線或工業(yè)控制網(wǎng)上，實現(xiàn)集中或分散的生產(chǎn)過程實時監(jiān)控。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，特別是在大功率電力電子器件問世以后，直流電動機(jī)拖動將有逐 步被交流電動機(jī)拖動所取代的趨勢，特別是在高精度位 置伺服控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，用模糊控制方法得到的轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)器參數(shù)比傳統(tǒng)的工程整定方法得到的參數(shù)控制性能好 ， 響應(yīng)快，過渡過程時間短 ， 基本無超調(diào)。 教研室 意見 教研室主任（專業(yè)負(fù)責(zé)人）簽字： 年 月 日 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） I 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................................... III ABSTRACT ............................................................................................................................. IV 第 1 章 緒 論 ....................................................................................................................... 1 直流調(diào)速系統(tǒng)及其發(fā)展 ............................................................................................. 1 模糊控制的發(fā)展?fàn)顩r ................................................................................................. 1 仿真技術(shù)介紹 ............................................................................................................. 2 第 2 章 模糊控制的基本理論 ............................................................................................. 4 模糊控制的理論基礎(chǔ) ................................................................................................. 4 模糊控制系統(tǒng)的組成 ................................................................................................ 4 模糊控制在實際中的適用性 ..................................................................................... 5 模糊控制器的設(shè)計方法 ............................................................................................. 5 第 3 章 直流調(diào)速系統(tǒng)的原理 ........................................................................................... 7 方案定論 ..................................................................................................................... 7 方案比較 ............................................................................................................ 7 方案論證 ............................................................................................................ 8 方案選擇 ............................................................................................................ 8 直流調(diào)速系統(tǒng)的原理 ................................................................................................. 8 直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理 ................................................................................ 8 直 流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo) ................................................................................ 9 電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的理論分析 ....................................................... 13 雙閉環(huán)調(diào)速的工作過程和原理 ...................................................................... 13 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性 ...................................................... 13 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和動態(tài)性能分析 ............................................... 16 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） II 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立 ...................................................... 16 起動過程分析 .................................................................................................. 17 動態(tài)抗干擾性分析 .......................................................................................... 19 電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的 MATLAB 仿真 ........................................................................ 20 第 4 章 直流電動機(jī)的模糊 PID 控制 ............................................................................... 23 直流電動機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立 ................................................................................... 23 直流電動機(jī)的 PID 控制 .......................................................................................... 24 模糊自整定 PID 控制器的設(shè)計 .............................................................................. 27 模糊自整定 PID 控制器的仿真 .............................................................................. 30 模糊控制在直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng) 用 ............................................................... 31 第 5 章 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真 ....................................................................................... 34 模糊控制仿真模型的建立 ....................................................................................... 34 仿真實驗 ................................................................................................................... 36 第 6 章 總 結(jié) ..................................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 38 致 謝 ..............