【正文】 、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。對本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 感謝各位老師在這幾年一直在生活中、組織上給予我的教導(dǎo)和無私的幫助，讓我在陜西科技大學(xué)這個大舞臺上有鍛煉的能力、自我完善的平臺。同樣，它的發(fā)展也給電氣傳動系統(tǒng)的控制策略提供了新的方法。自適應(yīng)模糊控制器是自動控制學(xué)科發(fā)展歷程中的一個嶄新的階段。隨著矢量控制策略的成熟和永磁材料的發(fā)展，交流永磁同步電動機(jī)的控制性能得到了很大的提高。以往同步電動機(jī)的概念和應(yīng)用范圍已被當(dāng)今永磁同步電動機(jī)大大擴(kuò)展。 展望 自80年代以來，高性能永磁材料的發(fā)展和電力電子技術(shù)的發(fā)展大大的促進(jìn)了永磁同步電動機(jī)的開發(fā)應(yīng)用。（3）本文中由于缺少永磁同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑與質(zhì)量的參數(shù)使得永磁同步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型沒有建立成功因此參數(shù)、和沒有通過計(jì)算的方法算出而是用經(jīng)驗(yàn)調(diào)參數(shù)法進(jìn)行的調(diào)參數(shù)，如果條件允許應(yīng)該將、和這些參數(shù)通過計(jì)算得出。（1）本文只是通過查找大量文獻(xiàn)根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了自適應(yīng)模糊控制器，并通過示波器的輸出波形確定自適應(yīng)模糊控制器的可行性，理論上還缺少有效的證明，只有理論上進(jìn)行了有效的證明才能知道自適應(yīng)模糊控制器有效的控制范圍和最優(yōu)的控制方式。通過仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)，采用這種控制方法可使被控系統(tǒng)有效地克服電機(jī)參數(shù)變化和負(fù)載擾動等影響。針對永磁同步電動機(jī)對象模型非線性、耦合性強(qiáng)，難于建立精確數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，本文采用一種間接型自適應(yīng)模糊控制器對系統(tǒng)進(jìn)行控制。其目的是實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的高性能的控制，即提高被控系統(tǒng)對參數(shù)突變和負(fù)載擾動的魯棒性，提高控制器的快速性和穩(wěn)定性，控制器參數(shù)能夠在線自動調(diào)整，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能力。5 總結(jié)與展望 總結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，永磁同步電動機(jī)作為新一代的控制電機(jī)在高性能傳動系統(tǒng)中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)越的特性和節(jié)能效果使其在一定的功率范圍取代異步電動機(jī)，但對于控制精度要求較高或?qū)ο笞兓瘡?fù)雜時，由于系統(tǒng)固有的非線性和時變性，傳統(tǒng)的控制方式難以滿足要求?；谟来磐诫妱訖C(jī)的矢量控制，對模糊自適應(yīng)PI的控制調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，通過與傳統(tǒng)的PI控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，模糊自適應(yīng)PI的控制器可以根據(jù)被控系統(tǒng)負(fù)載和參數(shù)的變化對PI控制器的參數(shù)進(jìn)行修整，達(dá)到上升時間快而無超調(diào)或超調(diào)很小。該控制算法主要用于對高度不確定、強(qiáng)耦合、非線性及多變量對象的進(jìn)行控制。該控制方法確保水泵轉(zhuǎn)速調(diào)制無振蕩、無超調(diào)、調(diào)節(jié)數(shù)少，使供水水壓穩(wěn)定、節(jié)電率高、性能優(yōu)越、泵及聯(lián)接軸損壞率低，設(shè)備壽命長且成本較低。該算法控制的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速響應(yīng)在最快的上升時間下確保轉(zhuǎn)速無超調(diào)，對電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的改變不敏感，魯棒性強(qiáng)。自適應(yīng)模糊PI控制系統(tǒng)中的模糊控制器在電機(jī)運(yùn)行中，不斷的檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速和給定值之間的偏差e和轉(zhuǎn)速偏差變化率，并通過給定的模糊控制推理對電動機(jī)的PI控制器的參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了變參數(shù)的PI控制控制。由仿真實(shí)驗(yàn)圖446分析得：當(dāng)電機(jī)的定子電阻發(fā)生改變時，自適應(yīng)模糊PI控制系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)無超調(diào)。為了分析自適應(yīng)模糊PI控制系統(tǒng)的性能，這里與常規(guī)的PI控制系統(tǒng)進(jìn)行比較。 永磁同步電動機(jī)自適應(yīng)模糊PI控制系統(tǒng)的仿真模型如圖41所示：圖41 永磁同步電動機(jī)自適應(yīng)模糊PI控制系統(tǒng)的仿真模型 在MATLAB／SIMULINK環(huán)境下打開仿真模型，設(shè)置仿真起始時間、仿真步長、解法等仿真參數(shù)。 由于建立永磁同步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型需要得知其轉(zhuǎn)子直徑與轉(zhuǎn)子質(zhì)量等條件，這些條件無法確定因而本次論文用到的為經(jīng)驗(yàn)調(diào)參法。是延遲時間.由于該整定算法取決于開環(huán)實(shí)驗(yàn)，因而抗干擾能力差，或者采用閉環(huán)整定方法頻率響應(yīng)法:己知頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，即從Nyquist圖形上直接得出剪切頻率c和該點(diǎn)處的幅值A(chǔ)(或增益)，在得到過程的特征參數(shù)后，Ziegler和Nichols便給出了PID參數(shù)整定的經(jīng)驗(yàn)公式，如表45所示:表45 PID參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)公式表控制器類型根據(jù)模型設(shè)定根據(jù)頻率響應(yīng)設(shè)定=K/TTc=2/cKpTiTdKpTiTdP1/PI3PID2/2 e，均服從三角形隸屬函數(shù)曲線分布，因此可得出各模糊子集的隸屬度，根據(jù)模糊控制推理來對PI三個參數(shù)進(jìn)行在線修正。其整定經(jīng)驗(yàn)公式是基于帶有延遲的一階慣性模型提出的，這種對象模型可表示為 其中:K是放大系數(shù)。在系統(tǒng)特性改變時，模糊控制系統(tǒng)可以不必像傳統(tǒng)的控制器只能調(diào)節(jié)參數(shù)，還可以通過改變控制規(guī)則、隸屬函數(shù)、推理方法及決策方法來修正系統(tǒng)特性，克服了系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化。偏差變化率的真實(shí)論域?yàn)?，其量化因?6/3000。 其模糊子集為e， =，模糊子集元素分別代表負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大。 ，是模糊控制器的量化因子。首先找出PI兩個參數(shù)、與轉(zhuǎn)速偏差e和轉(zhuǎn)速偏差變化率之間的關(guān)系，建立模糊規(guī)則表。圖42為實(shí)現(xiàn)模糊控制器的模糊推理系統(tǒng)圖形編輯器:圖42 模糊推理系統(tǒng)圖形編輯器模糊控制器的輸入e、和模糊控制器輸出變量、的隸屬度函數(shù)曲線如圖43所示：圖43 隸屬度函數(shù)曲線 模糊控制器是兩個個兩輸入、輸出分別為、的模糊控制器。該控制系統(tǒng)系統(tǒng)吸收了模糊控制和PI控制的優(yōu)點(diǎn)，能夠通過模糊控制規(guī)則，自動調(diào)整PI參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了模糊控制沒有的積分控制效應(yīng)和PI控制沒有的微分的控制效應(yīng)，相當(dāng)于變系數(shù)的PI控制器的功能特性，從而提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，消除了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，并且有很好的魯棒性。為了改善永磁同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性能，對切換式模糊PI控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。這種方法不足在于：雖然提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性，但是由于小偏差范圍內(nèi)實(shí)際還是PI控制，因此穩(wěn)態(tài)精度沒有顯著提高。因此，把PI控制策略引入模糊控制器，構(gòu)成切換式模糊PI控制。因此控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不能令人滿意。電流環(huán)的時間常數(shù)?。ㄒ螅?jì)算電流環(huán)PI控制器參數(shù)，取h=5計(jì)算速度控制器的PI值。永磁同步電動機(jī)仿真模型參數(shù)如表41所示：表41 動機(jī)仿真模型參數(shù)定子電阻永磁體磁鏈20直軸電感極對數(shù)4交軸電感轉(zhuǎn)動慣量永磁體磁鏈摩擦阻力系數(shù)B0 永磁同步電動機(jī)矢量控制的雙閉環(huán)PI調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，其中電流控制器和速度控制器均采用PI控制器。對自適應(yīng)模糊PI控制系統(tǒng)用MATLAB\SIMULINK進(jìn)行仿真。模糊自適應(yīng)PI控制是對切換式PI模糊控制的改進(jìn)。在大誤差范圍內(nèi)采用模糊控制，在小誤差范圍內(nèi)采用PI控制，大大改善了電機(jī)的動態(tài)品質(zhì)和穩(wěn)態(tài)精度。為了解決以上問題，人們提出了切換式模糊PI控制。 傳統(tǒng)PI控制，其算法簡單、魯棒性好且可靠性高，使用PI控制永磁同步電機(jī)，由于電機(jī)具有非線性、參數(shù)時變不確定性的特點(diǎn)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，所以應(yīng)用常規(guī)PI控制器通常不能達(dá)到理想的控制效果。通過模糊自適應(yīng)控制器控制永磁同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，在線調(diào)整參數(shù)，使被控系統(tǒng)能夠達(dá)到良好的控制效果。4 永磁同步電動機(jī)自適應(yīng)模糊控制設(shè)計(jì)與仿真 永磁同步電動機(jī)具有高功率和小的轉(zhuǎn)動慣量，在需要高性能的調(diào)速系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其模糊子集e，={NB, NM ,NS ,ZO, PS ,PM ,PB},子集中的元素分別代表負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大。、的模糊控制規(guī)則表建立好后，可以根據(jù)如下方法進(jìn)行、的自適應(yīng)校正。模糊自整定PI是在PI算法的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算當(dāng)前系統(tǒng)偏差e和偏差變化率，利用模糊規(guī)則進(jìn)行模糊推理，查詢模糊矩陣進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。過小，將使系統(tǒng)靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。（b）積分作用系數(shù)的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但易產(chǎn)生超調(diào)，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮，、的作用如下。模糊推理部分實(shí)質(zhì)就是一個模糊控制器，根據(jù)偏差e和偏差變化率對PI參數(shù)自整定的要求，利用模糊控制規(guī)則在線對PI參數(shù)進(jìn)行修改，從而使被控對象有良好的動、靜態(tài)性能。自適應(yīng)模糊PI控制控制器目前有多種結(jié)構(gòu)形式，但其工作原理基本一致。 自適應(yīng)模糊PI（PI參數(shù)模糊自整定）控制是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，它的基本原理是將輸入語言變量偏差和偏差變化率的精確值變?yōu)槟：?，根?jù)PI控制參數(shù)與偏差e及偏差變化率的模糊函數(shù)關(guān)系進(jìn)行模糊決策，實(shí)現(xiàn)PI參數(shù)的模糊在線自整定，由于操作者經(jīng)驗(yàn)不易描述，控制過程中的各種信號量以及評價指標(biāo)不易表示，模糊理論是解決這一問題的有效途徑，所以人們運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的基本理論方法，把規(guī)則的條件、操作用模糊集表示，并把這些模糊控制規(guī)則以及有關(guān)信息（如評價指標(biāo)、初始PI參數(shù)等）作為知識存入在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，然后計(jì)算機(jī)根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際響應(yīng)情況（即專家系統(tǒng)的輸入條件），運(yùn)用模糊推理，即可實(shí)現(xiàn)對PI參數(shù)的最佳調(diào)整。 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們利用人工智能的方法將操作人員的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)作為知識存入計(jì)算機(jī)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，計(jì)算機(jī)能自動調(diào)整PI參數(shù)，這樣就出現(xiàn)了智能PI控制器，這種控制器把古典的PI控制與先進(jìn)的專家系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。自適應(yīng)控制運(yùn)用現(xiàn)代控制理論在線辨識對象特征參數(shù)，實(shí)時改變其控制策略，是控制系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)保持在最佳范圍，但其控制效果的好壞取決于辨識模型的精確度，這對于復(fù)雜系統(tǒng)是非常困難的。自適應(yīng)模糊控制器的最大優(yōu)越性在于：自適應(yīng)模糊控制器可以利用操作人員提供的語言性模糊信息，而傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制器不能。模糊邏輯系統(tǒng)是由服從模糊邏輯規(guī)則的一系列“如果—則”規(guī)則所構(gòu)造的；而學(xué)習(xí)算法則是依賴數(shù)據(jù)信息來對模糊邏輯系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 自適應(yīng)模糊控制是模糊控制和自適應(yīng)理論的結(jié)合。這就是一個模糊控制的工作過程。然后由U賦值表查所在得列（量化等級），最后乘以獲得控制量u。該法特點(diǎn)是簡單易行，但包含得信息量過少。 最大隸屬度法：在輸出模糊子集中（某一行），選取隸屬度最大的元素所在的列作為量化等級，然后乘以獲得控制量u。 對每一條模糊條件語句，當(dāng)輸入輸出反應(yīng)語言值的模糊子集已知時，都可以