无刷直流电机模糊PID控制系统研究与仿真

针对传统PID控制方法在对无刷直流电动机进行控制时精度低、抗干扰能力差等缺点,提出了一种参数自适应模糊PID控制方法。首先建立了无刷直流电机的动态数学模型,并对其转速进行模糊PID控制。介绍了模糊PID控制器的设计方法,应用MATLAB实现了系统设计和仿真。最后对PID控制和模糊PID控制的仿真结果进行对比分析,结果表明:模糊PID控制方法使无刷直流电机控制系统具有更好的动、静态性能和抗干扰能力。     

永磁无刷直流电机模糊自适应控制器设计

关于直流电机优化问题,针对永磁无刷商流电机工作过程中电气参数的非线性、时变特性,影响系统的品质特性.在分析电机模型的基础上,提出采用积分系数、比例系数模糊自整定技术,按照电机理想的起动、稳态和制动过程要求,设计了速度偏差、速度偏差微分、控制器输出和比例因子隶属度函数及相应的模糊控制规则,构成了模糊自适应控制器.经仿真结果表明,设计的控制器对电机负载、电机电气参数大范围扰动具有较强的抑制能力,系统动态响应快、超调小,达到了对电机参数变化的自适应控制目的,并为控制器设计提供参考.     

无刷直流电机的模糊神经网络控制设计

在无刷直流电机(BLDCM)的控制上,传统PID等控制方法存在或多或少的不足.在模糊PID控制的基础上提出了一种模糊神经网络PI控制器的设计方法.该方法结合了模糊逻辑与神经网络,使得模糊控制器模拟了人的控制功能,不仅对环境变化有较强的适应能力,还拥有自学习能力.相比模糊PID控制,其具有计算量小、稳定性强等特点.对BLDCM进行建模与分析;在BLDCM数学模型的基础上,分别设计模糊PID控制器和模糊神经网络PI控制器;对设计的控制器进行仿真验证并分析.实验结果表明,模糊神经网络PI控制具有跟踪性能好、超调小、响应快、脉动小等优点,其动静态特性均优于模糊PID控制.     

无刷直流电机的自适应模糊滑模控制策略研究

为了提高无刷直流电机（BLDCM,brushless dC motor）控制系统的动态响应速度和干扰抑制能力,提出了一种新的自适应模糊滑模控制（AFSMC,adaptive fuzzy sliding mode control）策略。控制系统根据滑模开关函数的取值范围,可以切换滑模控制器的输出,能够改进滑模观测器的抖振现象和系统稳定性。控制器的控制律由自适应模糊控制算法调节,滑模控制器的输出减少了系统不确定时延的影响。根据所提出控制策略建立了仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制策略能提高系统的动态性能和鲁棒性。该方法用于无刷直流电机的控制是可行的、有效的。     

基于模糊PID的无刷直流电机调速系统的建模与仿真

无刷直流电机控制系统是一种多变量、强耦合、非线性、时变的复杂控制系统,传统的PID控制很难实现无静差控制。基于模糊PID的电机控制,利用无刷直流电机的电压、转矩和转速方程,通过模糊原理对PID参数进行模糊化,实时调节PID的参数,从而实现对电机转速的高精度控制。仿真结果表明,采用模糊PID控制方法控制无刷直流电机,系统响应速度快、无超调、控制精度高。     

开关模糊神经PID控制的无刷直流电机仿真

无刷直流电机是一种时变性的、非线性的以及强耦合性的系统.对于控制精度要求高的场合,传统的PID控制难以满足对无刷直流电机控制的性能要求.模糊PID控制器虽然具有一定的自适应性,但是模糊规则主要靠经验制定具有一定局限性.为解决上述问题,研究了基于双闭环的开关模糊神经PID控制的无刷直流电机,该方法综合了模糊、神经网络和PID的优点,具有适应能力强,控制精度高,专家知识利用较好等.仿真结果表明模糊神经PID控制相对于模糊PID具有转速响应快、超调量小、抗干扰能力强等优点.     

无刷直流电机新型控制方案的仿真研究

为设计高性能低成本的轮式移动机器人,对永磁无刷直流电动机的控制器进行改进,利用带电流补偿的电压负反馈,实现无速度传感器控制,解决了难以安装和维护测速装置的弊病,降低成本;采用模糊自适应PID算法在线调整PID参数,提高系了系统的可靠性和鲁棒性。仿真结果证明该方案可以实现很好的调速性能。     

无刷直流电机模糊控制系统的仿真及其在DSP中的实现

本文采用模糊控制系统分别在MATLAB与DSP中实现了对永磁无刷直流电机双闭环系统的调速。文中首先建立了永磁无刷直流电机的数学模型,然后利用MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK实现了对无刷直流电机调速系统的仿真设计,将模糊控制器和PID控制器通过自适应因子结合,在线自调整控制参数,提高了系统的控制精度。最后在基于DSP的控制器中运用本文提出的编程方法实现了上述控制思想。实验验证了调速系统模型的准确性与编程方法的可行性,并且系统具有良好的动态性能。     

改进遗传优化的无刷直流电机模糊PID控制

在无刷直流电机控制过程中,将智能控制与PID控制相结合生成智能PID控制策略,现有控制策略或者要求对被控过程有全面的先验知识,或者要求参数优化的搜索空间连续可微,其应用受到了一定的限制,提出基于改进遗传优化算法的无刷直流电机模糊PID控制方法.详细阐述了遗传算法的相关原理,在遗传算法的基础上,针对该算法进行改进,将无刷直流电机控制对象进行编码,构建对应的适应性函数,针对适应性函数进行定标,阐述改进遗传优化算法的终止条件,完成无刷直流电机模糊PID控制.实验结果表明,利用改进算法进行无刷直流电机模糊PID控制,能够缩短阶跃响应时间,降低控制误差,缩短控制过程中的延迟时间,满足无刷直流电机控制在生产过程中的实际需求.     

燃料电池用无刷直流电机控制系统设计

根据燃料电池风量需求，针对风量供给系统的非线性，滞后性等特点，设计了一套以DSP为核心的风量供给用无刷直流电机控制系统，包括主控电路，功率变换电路，IGBT驱动电路，硬件保护电路等；并将模糊控制和PID控制相结合，设计了模糊PID控制器．获得了较好的使用效果。     

无刷直流电机智能PID控制系统建模与仿真

在无刷直流电机的控制中,由于被控过程具有很大的时变不确定性和高度非线性等特点,导致常规PID控制的参数整定效果不理想,在噪声、负载扰动等因素的影响下,过程参数甚至模型结构都会随时间和环境的变化而变化,使得常规的PID控制很难达到对直流电机理想的控制效果.在此基础上,提出将智能PID控制技术应用到直流电机的控制中,利用智能控制自学习、自适应的能力,自动识别被控过程参数,自动调整控制参数,从而获得最佳的过程响应曲线.在Simulink环境下,对直流电机智能PID控制系统和常规PID控制系统进行建模仿真,仿真结果表明:智能PID控制下的直流电机系统在3种不同运行状态下均得到比常规PID控制更好的控制性能,其控制效果明显优于常规PID控制.     

基于ARM的模糊PID直流电机控制系统

直流电机具有调速范围广、调速性能平稳光滑、启动转矩较大、易于起停车等优点,特别适合用在调速要求比较高的场合。传统 PID 直流调速控制在工况变化情况下需要调整参数,过程复杂且难以自适应,针对这个问题,设计了一个模糊PID直流调速控制系统,首先分析了直流电机工作特性,构建了PID参数调节的模糊规则表,进行了理论分析和仿真;在此基础上,设计实现了一模糊 PID 直流调速控制系统,实现了对直流电机转速的自适应控制与显示。系统包含上位机程序和下位控制器两部分,其中上位机程序采用Visual Basic编写,用于设置PID参数、通信端口、转速显示等;下位控制器采用ARM S3C2440作为核心控制单元,包括IGBT驱动部分、H桥可逆电路、通信电路、电源电路、转速反馈电路等。仿真和实际实验显示该系统不仅提高了自适应性,而且大大提高了调速快速性和准确性。此外,该系统结构模块化,易于推广,可用于实际调速场合和教育培训实验台,具有一定理论价值和实际意义。     

无刷直流电机自适应调速控制系统的设计

为满足实际应用需求,设计了一款基于SPANSION MB9BF121K单片机的三相直流无刷电机智能控制系统。在详细介绍了系统的设计方案后,硬件部分重点对电机驱动模块、信号检测模块及电流采集和保护电路进行了设计说明。软件部分在介绍系统结构和系统流程图后,重点说明了混合测速以及递推均值和RC滤波相结合的数据处理方法,以及分段自适应调节的PID速度控制。空载测试时,从250r/min加速到额定速度4000r/min,从额定转速减速到250r/min均只需约0.8s;负载测试时,在施加负载和撤销负载时,均经过约1.5s稳定到原来运行速度。无论空载实验还是负载实验,电流过渡到稳定值的时间和速度过渡到稳定的时间基本一致。     

无刷直流电机双闭环控制系统的建模与仿真

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中按功能进行模块化建模。用M文件和S函数来缟写功能模块,实现电流滞环和转速单神经元PID控制的双闭调速系统仿真。仿真结果与理论分析一致,验证了该控制系统设计的合理性。此仿真模型可以验证各种控制算法,为无刷直流电机控制系统的分析和设计提供有效的途径。     

基于积分自整定模糊控制的无刷直流电机伺服系统

为了解决基本模糊控制稳态精度欠佳的问题，提出无刷直流电机伺服系统积分自整定模糊控制器设计方法。该方法在基本模糊控制的基础上增加一个系数自整定积分器，根据实际工程经验并采用模糊控制规则确定积分因子，从而自动地调整积分系数。仿真结果表明，积分自整定模糊控制的动态和稳态性能均优于常规模糊控制。     

三相异步电机的模糊自适应PID控制系统

在传统PID控制系统的基础上,针对电机起动存在超调、动态稳定慢及精度低等问题,基于三相异步电机调速系统采用PID控制技术与模糊控制相结合的模糊自适应PID控制法,对其进行系统研究并与传统PID控制系统进行比较。然后在电机起动到稳态的情况下进行仿真,仿真结果表明,相比单独使用PID控制器,采用模糊自适应PID控制系统的调速系统控制性能更好。     

无刷直流电机模糊PI系统的建模及仿真

针对无刷直流电机的传统PI控制策略存在的局限性,即PI控制器控制参数不能随环境变化而调整,不具有整体优化功能,给出了一种模糊PI控制建模方法。利用模糊集合的隶属度函数,模糊控制规则以及清晰化方法,基于Matlab/Simulink平台并结合电机转子位置信号,建立无刷直流电机模糊PI控制系统的仿真模型。仿真结果表明,模糊PI控制加快了系统响应时间、减小了超调,具有较强的鲁棒性和自适应能力,使系统获得了较好的控制性能,具有较好的应用价值。     

模糊自适应PID控制器

提出了一种模糊自适应ＰＩＤ（ＦＡＰＩＤ）控制器及其设计方法，并导出了ＦＡＰＩＤ闭环控制系统稳定的充要条件。ＦＡＰＩＤ控制器的设计分为相对独立的两步进行，设计方法简单，便于工程应用。仿真结果表明，与ＰＩＤ控制系统比较，ＦＡＰＩＤ控制系统鲁棒性大为提高，超调量大大减小，动态抗扰能力增强，较好地解决了快速性与小超调之间的矛盾。     

DC／DC变换单神经元自适应PID控制器仿真研究

为解决传统PI控制对具有时变、非线性特性的DC/DC变换器动态控制性能不佳的问题,将人工神经网络与PID控制理论相结合,为DC/DC变换器设计了一种单神经元自适应PID控制器。该控制器算法简单,通过对加权系数的在线调整来实现自适应、自学习功能,从而满足DC/DC变换器的时变及非线性特性。以BUCK型变换器为例,建立了DC/DC变换器智能控制系统的仿真模型,在不同负载及参数变化的情况下与常规PI控制效果进行对比分析,结果表明,单神经元自适应PID控制器对DC/DC变换器具有很好的控制效果和鲁棒性。