小型直流电机的建模与模糊PID控制研究

简介：
本研究聚焦于小型直流电机的精确建模及其控制系统设计，提出了一种基于模糊逻辑优化的PID控制策略，有效提升了电机运行性能和稳定性。 为了应对小型直流电机在未知传递函数情况下分析与控制的难题，并考虑到参数难以获取的问题，本段落提出了一种建模方法并设计了基于模糊PID自整定的控制系统。通过推导出适用于各种情况下的通用传递函数以及零状态阶跃响应表达式，我们使用Matlab软件根据实际测量到的数据拟合出了电机的各项参数，并确定了基本PID控制所需的参数值。 为了进一步优化系统的性能表现，依据专家的经验设计了一种模糊控制器来调整PID的参数。通过仿真实验对比发现，在调节时间和超调量方面，该系统的表现均优于传统的PID控制系统，并且在面对干扰时能够保持较好的稳定性。最后，我们搭建了硬件平台并通过实际测试验证了所提出的建模方法和控制策略的有效性。