模糊pid控制在直流調速系統(tǒng)中的應用畢業(yè)設計-文庫吧資料
2025-07-01 22:26本頁面
【正文】 作用，由于控制輸出作用力的大小與系統(tǒng)的偏差有很大的關系，并且是正比例關系。 、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的原理圖ASR—轉速調節(jié)器；ACR—電流調節(jié)器；TG—測速發(fā)電機；TA—電流互感器；GT—觸發(fā)器； 轉速、電流雙閉環(huán)調速的系統(tǒng)動態(tài)結構圖 電流調節(jié)器的參數計算如下：電流反饋系數為 電動機轉矩時間常數為 s電動電磁時間常數為 s三相晶閘管整流電路平均失控時間為 s電流環(huán)的小時間常數為 s根據設計要求以及選取的參數，電流環(huán)設計為I型系統(tǒng)，其傳遞函數為 其中： S 轉速環(huán)設計轉速調節(jié)的參數計算如下：轉速反饋系數為 為了加快電機轉速的調節(jié)速度，轉速環(huán)設計為型，并且選中頻段 ，其傳遞函數為 其中： 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的仿真結果根據以上的參數計算、設計原則以及原理框圖。當系統(tǒng)系統(tǒng)的轉速到達給定轉速時，系統(tǒng)就會自動進入轉速控制的方式，此時轉速閉環(huán)控制開始起主導作用，而電流內環(huán)起跟隨作用，使實際電流迅速跟隨給定值，以保持轉速的恒定。在設計時需要將電流調節(jié)器串接在轉速調節(jié)器的后面，這樣就可以形成以轉速環(huán)作為外環(huán)、電流環(huán)作為內環(huán)的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)。而在轉速負反饋控制中，系統(tǒng)的被調節(jié)量是轉速，所檢測的誤差也是轉速。先設計電流環(huán)，再設計轉速環(huán)。控制回路的主體是轉速和電流兩個調節(jié)器，以及反饋濾波環(huán)節(jié)，將這幾部分拼接起來，即組成了晶閘管電動機轉速電流雙閉環(huán)控制直流調速系統(tǒng)的仿真模型。 搭建模型 在本次設計中主要使用MATLAB中Power System模塊來搭建直流電機模型。取轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器的飽和值為，輸出限幅值為，額定轉速時轉速給定。 電機參數的選取和計算在本次設計中，設計指標定為電流的超調量為，空載起動到額定轉速時的轉速的超調量為。雖然比例環(huán)節(jié)可以減小偏差但還會產生靜差，此時可以加入積分環(huán)節(jié)來消除靜差，而積分環(huán)節(jié)作用的強弱主要取決于積分時間常數的大小，越大積分作用越弱，反之積分作用就越弱。1) 啟動的快速性問題由于調節(jié)器具有非線性的特性，所以在電機性能容許的情況下，讓電機起動的速度加快。3)控制器在實踐中也不斷地得到改進在科技不斷進步的同時，控制器也在不斷地升級和完善。2) 參數較易整定的參數，和可以根據控制過程的動態(tài)特性及時進行參數整定。有的時候在系統(tǒng)控制中也可以只有兩個參數，但是不管怎么操作它的比例控制單元是不可或缺的，那么我們有以下三個主要原因使用控制來對電機進行控制。3雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的仿真由于控制用途廣泛、使用靈活，系列的產品已經快要到成熟的地步。分為3個等級：大、中、小。（1） Mamdani 模糊推理方法（2） Larsen 模糊推理的方法（3） TakagiSugeno 模糊推理算法（4） Tsukamoto 模糊推理算法在本次設計中，主要選擇Mamdani模糊推理方法，Mamdani模糊推理是模糊控制中普遍使用的方法，它本質上是一種合成推理方法。結論：如果A，則C。通常推理方法都是很嚴格的，而二值推理只需要有確定的小前提，則一定會得出確定的結果。自然語言的模糊性是由于使用率大量的模糊化詞來組成自言語言。扎德于19721974年間系統(tǒng)的建立了模糊邏輯理論，提出了模糊限定詞、語言變量、語言變量、語言真值和近似推理等概念，制定了模糊推理的規(guī)則，為模糊推理奠定了基礎。在模糊控制中最主要的是建立合適正確的模糊控制規(guī)則表。常用的精確化過程的方法主要有三種： 1）最大隸屬度法 2）重心法 3）加權平均法其實精確化的算法還有左取大、右取大、去大平均等。 精確化的過程通過模糊推理可以得到一個模糊集合或者是一個隸屬度函數，但是在控制系統(tǒng)中，只能是由確定值去控制驅動結構。每一個物理輸入量至少一個模糊子集的隸屬度必須大于零。即測量值隸屬于“中”，隸屬于“大”。模糊化過程主要完成測量輸入的變量值，并將數字表示形式的輸入量轉化為通常語言值表示形式的隸屬度函數值。 模糊控制器的三大模塊庫l 模?；? 將模糊控制器輸入量的確定值轉換為相應模糊語言變量l 模糊推理 將已有的控制經驗和輸入變量作為設計的理論依據，通過模糊變換得出新的模糊經驗作為結論l 清晰化 將模糊推理后得到的模糊集轉換為用作控制的數字值 模糊化的具體步驟1)根據確定數及量化因子求在基本論域上的量化等級。3) 第三個問題是怎么樣把模糊量轉換為與之相對應的確定量。 理論模糊控制器的原理框圖 模糊控制器需要解決的三大問題1) 第一個問題是怎么樣把確定量轉化為與之相對應的模糊量。模糊輸出可以應用合成推理規(guī)則進行計算。是幾個維關系的組合，每個代表一條規(guī)則：。 模糊控制器的基本結構在理論上講，模糊控制器由維關系表示?！?）它反映出人類的思維。所制定的規(guī)則會特別容易的就被人類接受和理解。3) 容易被人們所接受。它直接采用了語言型控制規(guī)則，并且應用了現(xiàn)場技術人員的控制經驗或相關專家的理論知識，使得控制機理和策略易于被多數人接受與理解，最重要的是它的模糊控制規(guī)則設計簡單，便于利用。模糊控制器有如下特點:1) 設計簡單。模糊控制系統(tǒng)的應用對那些測量數據不精確、需要處理的數據量過大以至于無法判斷他們的兼容性、一些復雜、可變的被控對象的場合時有利的，利用模糊逼近去表示他們是非常合適的。在這種控制方法中首先將技術人員的實踐經驗或專家的理論知識轉換為模糊規(guī)則，然后把實時信號進
職業(yè)教育相關推薦
鄂ICP備17016276號-1