模糊pid控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-05 22:26本頁面
【正文】 n place of the ring, in both cases conducted simulation experiments. While traditional control structure is simple, the speed control of cases, however, the system reaches a steady state for a long time, and in the case of speedloop fuzzy control, can make your system faster return to equilibrium, and has a smaller rpm drop. Therefore, the control method to ensure the system has good dynamic performance. Key words：DC speed governing Double closed loop PID control Fuzzy PID control目錄1緒論 1 1 1 2 42 模糊控制的基本理論 4 4——模糊控制器 5將模糊推理后得到的模糊集轉(zhuǎn)換為用作控制的數(shù)字值 7 模糊化的具體步驟 7 精確化的過程 8 9 103雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真 10 10 11 電機(jī)參數(shù)的選取和計(jì)算 12 搭建模型 12 12 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果 164模糊在直流調(diào)速系統(tǒng)中的仿真 20 模糊控制器的設(shè)計(jì) 20 模糊規(guī)則表的建立 21 仿真模型的建立 22 仿真結(jié)果 24 小結(jié) 255總結(jié)與展望 25參考文獻(xiàn) 27致 謝 281緒論直流電機(jī)是直流電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。因此，近幾年來在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。直流電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)簡單，線路容易檢查，而且在設(shè)備出現(xiàn)問題是維護(hù)方便，運(yùn)行可靠。但是最主要是應(yīng)用在工作環(huán)境較差（溫度較低或者比較潮濕的工作環(huán)境下）、對控制器的價(jià)格、性能比要求較高的場合。直流電動(dòng)機(jī)的控制主要采用控制技術(shù)。 直流調(diào)速系統(tǒng)從開環(huán)發(fā)展到閉環(huán)，從有靜差發(fā)展到無靜差，其中的關(guān)鍵是由運(yùn)算放大器等電子模擬電路所組成的調(diào)節(jié)器所起的作用。在20世紀(jì)60年代，隨著晶閘管的出現(xiàn)，電力電子技術(shù)和控制理論相結(jié)合結(jié)合促進(jìn)了電力傳動(dòng)控制技術(shù)研究和應(yīng)用發(fā)展。但是直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一直利用其良好的調(diào)速性能占領(lǐng)著主市場，并且建立在反饋控制理論基礎(chǔ)上的直流調(diào)速原理也是交流調(diào)速控制的基本原理。在21世紀(jì)隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的工業(yè)發(fā)展對自動(dòng)控制系統(tǒng)的精度以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的自適應(yīng)能力的要求也越來越高，在工業(yè)發(fā)展的過程中，所研究的系統(tǒng)也變得更加的復(fù)雜。還有工業(yè)系統(tǒng)中的模型相互之間有復(fù)雜多變的交叉耦合關(guān)系，使其模型變得更加復(fù)雜、難于求解和分析它的主要性能。因?yàn)槿四X可以對模糊事物進(jìn)行正確的識別與判斷，然后對問題作出分析與解決，雖然這樣的識別與判斷的模糊手段看著似乎非常不確切，但是它就是可以達(dá)到精確控制的目的。操作人員是在通過不斷的嘗試之后，積累大量的經(jīng)驗(yàn)，然后應(yīng)用這些經(jīng)驗(yàn)以及理論知識來確定對被控對象的策略及性能指標(biāo)的判據(jù)。由于種種控制問題的出現(xiàn)和發(fā)展迫切需要一種更先進(jìn)的控制方法的出現(xiàn)。模糊控制是指模糊理論在控制技術(shù)上的應(yīng)用。模糊控制的優(yōu)點(diǎn)是： ①無需預(yù)先知道被控對象的精確數(shù)學(xué)模型②容易學(xué)習(xí)和掌握模糊邏輯控制方法（規(guī)則由人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來）③有利于系統(tǒng)知識的處理模糊控制系統(tǒng)中的控制邏輯更加接近于人類得思維。與常規(guī)的控制系統(tǒng)相比較，很多復(fù)雜系統(tǒng)中的問題都可以依靠模糊控制來解決，并可以達(dá)到更好的控制效果。利用MATLAB中原有的Power System 模塊搭建雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的模型，在轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的設(shè)計(jì)中都使用調(diào)節(jié)器，再進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，通過不斷的調(diào)試，得出仿真結(jié)果。最后將以上兩種調(diào)試結(jié)果進(jìn)行對比分析，得出對于直流電機(jī)的最優(yōu)控制方法。模糊控制將該領(lǐng)域?qū)＜抑R轉(zhuǎn)化為某種數(shù)值運(yùn)算，是處理控制系統(tǒng)中不精確性和不確定性的一種有效的手段。 模糊控制過程圖 ——模糊控制器在模糊控制中最重要的是模糊控制器的設(shè)計(jì)，人們根據(jù)大量的不精確的信息進(jìn)行模糊邏輯推理，將多次的控制經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)后得出更加有利于控制的結(jié)論和控制規(guī)則。一般來說，優(yōu)化模糊規(guī)則便可以對模糊控制的性能進(jìn)行改善。模糊控制主要是一種依靠模糊規(guī)則的控制。2) 適用于數(shù)學(xué)模型難以獲取、動(dòng)態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的對象。依據(jù)專家或者是操作者的多年的經(jīng)驗(yàn)來制定容易被人接受的模糊規(guī)則，然而這些規(guī)則便是控制的核心內(nèi)容。例如“小明很饑餓，則小明要多吃一些飯。模糊控制運(yùn)用模糊量，例如“長短”“高矮”“胖瘦”“輕重”“大小”反映人類的思維。關(guān)系可視作受制于區(qū)間內(nèi)個(gè)變量的函數(shù)。控制器的輸入被模糊化為一維關(guān)系，對于多輸入多輸出控制時(shí)，為維。當(dāng)對進(jìn)行解模糊，便可以得到一個(gè)精確的輸出數(shù)值。2) 第二個(gè)問題是模糊控制規(guī)則形成和推理。從以上的三個(gè)問題可以知道，模糊控制器的設(shè)計(jì)需要解決的問題就是模糊化過程、知識庫、推理決策和精確化。2)查找語言變量的賦值表，找出在與最大隸屬度對應(yīng)的模糊集合，該模糊集合就代表確實(shí)數(shù)的模糊化結(jié)果。 模糊化對于一個(gè)測量值可以對應(yīng)2個(gè)以上的模糊子集，即可以隸屬于“中”，也可以隸屬于“大”，知識隸屬的程度不同而已。為了使得任意物理量輸入都能夠映射到模糊集系統(tǒng)中去，即在所有論域內(nèi)的輸入量都可以與某一模糊子集相對應(yīng)，模糊子集的數(shù)目和范圍必須遍及整個(gè)論域。模糊化過程主要任務(wù)是定義域內(nèi)所有的語言值的隸屬度函數(shù)。在推理得到的模糊集合中取一個(gè)最佳
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