关于模糊控制在直流电机Simulink仿真中的研究.pdf

简介：
本论文探讨了模糊控制技术在直流电机Simulink仿真环境下的应用与优化，通过实验验证其有效性和优越性。 本段落探讨了基于模糊控制的直流电机Simulink仿真相关自动控制技术的知识点。 直流电动机因其良好的启动、制动性能，在多种电力拖动自动化控制系统中广泛应用，如轧钢机、矿井卷扬机等。然而，传统的直流电动机调速系统通常采用常规PID控制技术。尽管这种技术结构简单且稳定可靠，但在实际应用中，电机参数和负载参数可能因工况变化而变动，并且由于直流电机本身的非线性特性和拖动负载存在的弹性或间隙等因素的影响，常规PID调节器在各种工况下的性能表现有限，导致系统鲁棒性和控制精度不高。 为解决这些问题，本段落提出了一种基于模糊控制的直流电动机调速方法。模糊控制作为一种智能控制系统，不依赖于精确的数学模型而是通过模仿人类专家的经验来设计规则，并以自然语言表达这些规则，使得人们更易于接受和理解。模糊控制算法具有以下特点：不需要被控对象的准确数学模型、能够反映人类智慧、规则容易理解和构建且便于软件实现；并且可以通过专家经验设计出性能强健并适用于多种情况的控制器。 本段落中设计了模糊控制器，并建立了双闭环调速系统，其中转速环采用了模糊控制。在Simulink环境下对直流电机进行了仿真研究并与传统的PID方法进行比较。结果显示，在响应速度、调节精度和抗干扰能力等方面，模糊控制优于传统PID方法。 直流电动机的参数包括额定电压、电流、转速以及电枢回路总电阻和时间常数等，这些参数直接影响到电机性能。在调速系统中，电流环节起到限制电流的作用，并且通常采用PI调节器以实现无静差的目标；同时，在设计转速调节器时也采用了PI控制器，因为典型的II型系统在此方面表现更佳。 模糊控制器的组成框图展示了输入、输出以及处理规则的部分。通过模糊化处理、推理和清晰化的步骤，将控制规则转化为实际的动作指令。由于这种结构特点，使得模糊控制系统对于非线性和参数变化具有较强的适应能力。 本段落强调了在直流电动机调速系统中应用模糊控制的重要性，尤其是在面对较大范围的参数变化或存在非线性因素时。与传统PID方法相比，模糊控制展现出其优越性能为该领域的设计和应用提供了新的思路和解决方案。