【正文】
數(shù)我們能夠很方便的得到隸屬度:模糊論域取離散值時,隸屬函數(shù)見公式(324)。A=(325)將模糊化后的模糊量輸入“推理機”,由模糊PI智能控制規(guī)則,我們進行模糊神經(jīng)網(wǎng)路理論來模擬我們大腦處理問題的過程。機電一體化控制系統(tǒng)中可廣泛使用的解模糊法一般為加權(quán)平均法,見公式(326),模糊控制的特點見文獻。當前的計算機仿真技術(shù)的不斷強大與自動化工程、系統(tǒng)控制工程和電腦計算機技術(shù)的拓展有著密切地相聯(lián)。與此同時,也讓控制系統(tǒng)的計算機仿真技術(shù)能夠得以比較大范圍的應(yīng)用在非工程控制系統(tǒng)的工作和應(yīng)用。在處理比較復(fù)雜的系統(tǒng)和比較困難的問題過程中,控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)也是處理工程和非工程等方向的問題主要方法之一。在計算機操作系統(tǒng)里面,這個不僅能夠很方面的搭建計算機的仿真模型,并且可以很快速的糾正和優(yōu)化建立的模型的參數(shù),而且我們還能夠還可以很快捷的監(jiān)理處自己想要的模型。為科學研究人員和系統(tǒng)工程技術(shù)人員快速方便的處理了很多困難的問題,提供了一種分析處理復(fù)雜問題與研究探索最優(yōu)化方法的手段。m,在傳統(tǒng)的經(jīng)典PI控制調(diào)速系統(tǒng)當中,比例系數(shù)kp=,積分系數(shù)ki=,輸出限幅[500,500];在模糊PI控制系統(tǒng)中,比例積分調(diào)節(jié)器的基準比例系數(shù)kp=,基準積分系數(shù)ki=,輸出限幅[500,500],比較經(jīng)典PI控制和模糊PI控制性能,兩種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。()()建立模糊化控制器時,第一部要設(shè)置輸入和輸出變化量,本模糊控制器把轉(zhuǎn)速的偏差e和轉(zhuǎn)速偏差的變化率作為輸入的變化量,輸出變化量為、如下圖42所示。圖43 轉(zhuǎn)速偏差隸屬度函數(shù)圖圖44 轉(zhuǎn)速偏差變化率隸屬度函數(shù)圖通過分析得出了模糊控制規(guī)則(表41),模糊控制規(guī)則三維圖形(圖45和圖46),在模糊設(shè)計中,模糊控制量可以表示為{負大(NB),負中(NM),負?。∟S),中(ZO),正?。≒S),正中(PM),正大(PB)}。從而來達到完成對模糊化的參數(shù)、的進行精準的控制的目的。對偏差信號求導(dǎo)數(shù),我們就能很容易的得到偏差的變化率。相同道理為了使模糊量來清楚化展現(xiàn)精準的控制,我們導(dǎo)入了比例因子。m,t==27Nm;在t=,t==5Nm附近維持穩(wěn)定,如圖51所示圖51經(jīng)典PI控制系統(tǒng)中電磁轉(zhuǎn)矩曲線逆變器交流輸出AB相之間的電壓波形圖如圖52所示,t=,Uab=460V,t==430V,t=,t==490V。如下圖53所示。如圖54所示。最大系統(tǒng)轉(zhuǎn)速偏差為5%,t=,轉(zhuǎn)速就保持在了3000r/min。圖55 經(jīng)典PI控制系統(tǒng)永磁同步伺服電機轉(zhuǎn)速曲線在模糊PI控制系統(tǒng)中,電磁轉(zhuǎn)矩初始值為0Nm,t=m,t==4N圖56 模糊PI控制系統(tǒng)中電磁轉(zhuǎn)矩曲線逆變器交流輸出AB相之間的電壓波形圖如圖16所示,t=,Uab=500V,t==450V,t==500V。振幅為30V。圖58模糊控制系統(tǒng)逆變器直流側(cè)電壓,在t=,由于永磁同步電機受到了一個負載,使得定子電流周期性變化,幅值為3A。圖59 模糊PI控制系統(tǒng)永磁同步伺服電機A相定子電流,轉(zhuǎn)速達到2500r/min,曲線出現(xiàn)拐點,繼續(xù)沿直線上升t=。在下圖510所示。仿真結(jié)果證明,通過應(yīng)用模糊PI智能控制的永磁同步電機控制調(diào)速系統(tǒng),能夠在系統(tǒng)反應(yīng)速度、趨于穩(wěn)定性等方便的動態(tài)和靜態(tài)性能,系統(tǒng)參數(shù)隨時間變化性能的適應(yīng)調(diào)節(jié)能力和魯棒性等方面都優(yōu)越于傳統(tǒng)的經(jīng)典PI控制。[2] /Simulink[3] 錢昊,[J].農(nóng)機化研究,2009(2):9091.[5] 林立,[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2010(2):102105.[7]薛花,[J].系統(tǒng)仿真學報,:[8] [J].電力電子技術(shù),(1)2629.[10] 王宏,史敬灼,[J].微特電機,(9):2[12] 許鎮(zhèn)琳、竇汝振、[J].電氣自動化,2000(4):79.[17H,JCHAFFEEMA.ControlModelingPID esignAmericanConference,(6):529533.BKModernElectronicsACPearson2001.MartisMdynamicofdoublypermanentmotor[C].ElectrotechnicalMediterranean,2010(1):410–414[20] Takahashi I, Noguchi T. A new quickresponse and highefficiency control strategy of an i nduction motor [J]. IEEE Transon Industrial Applications, 1986, 22(5): 821827.[21] Zhong L, Rahman M F. Analysis of direct torque control in permanent drives [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 1997, 12(3): 528535.[22] Yoji takeda, takao Hirasa. Current Phase Control Methods for permanent Magnet Synchronous Motors Considering Saliency [J]. PESC'88, 1988: 409410.[23] Roy S C, Donald W N, Efficient Operation of Surface Mounted PM Synchronous Motors [J]. IEEEIAS, 1986: 806813.[24] J Davoine, Perret R. Operation of a selfcontrolled Synchronous Motor Without a Shafe Position Sensor [J]. IEEE. Trans. Ind. Appl. 1993.附錄永磁同步電機的電機個數(shù)值參數(shù)表格:名 稱參 數(shù)定子繞組電阻R=d軸定子繞組電感Ld=q軸定子繞組電感Lq=轉(zhuǎn)子磁場磁通ΨPM=轉(zhuǎn)動慣量J=m從看到任務(wù)書的那一刻,我就知道必須要把永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真的基本功能實現(xiàn),才能說是成功的。元器件的選擇,器件參數(shù)的選擇,算法的選擇都直接影響到調(diào)速系統(tǒng)的性能的好壞。首先,要熟練matlab里面的simulink的模塊,這是實現(xiàn)建模的關(guān)鍵,在周攀明同學的幫助下,我找到了要完成仿真所需要的所有模塊。最后,就是對仿真結(jié)果的分析了,同學不斷地嘗試多組數(shù)據(jù),在最終我獲得了到了,我想要的結(jié)果了。在此,再次感謝所有對我完成作品有幫助的老師,同學和朋友