[發(fā)明專利]一種基于模糊PI-PD控制的直流無刷電機調速方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810641587.2
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108832853B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 胡黃水;趙思遠;楊興旺
• 申請（專利權）人: 長春工業(yè)大學
• 主分類號: H02P6/34
• 分類號: H02P6/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于模糊PI-PD控制的直流無刷電機調速方法，其特征在于，包括控制模型的建立及電機調速方法，控制模型的建立包括兩級模糊控制器，一級模糊控制實時調節(jié)PI控制器參數(shù)，二極模糊控制調整一級模糊控制器輸出的縮放因子，電機調速方法是首先對電機實際轉速n與給定轉速n_r進行比較計算，得出最終偏差e以及偏差變化率ec，在模糊控制器1 中將上述兩項偏差進行模糊化，將經(jīng)過模糊化之后的E與EC交與模糊控制器1開展推理工作，從而得到解模糊化后的k_1p和k_1i，在模糊控制器2中采用同樣的方法得到k_2p和k_2i，然后將兩個模糊控制器輸出按下式計算：

其中，k_p0、k_i0是系統(tǒng)參數(shù)的預設初始值，k_1p、k_1i是模糊控制器1的輸出值，k_2p、k_2i是模糊控制器2的輸出值，k_p、k_i是兩級模糊控制器最新調節(jié)的比例參數(shù)和積分參數(shù)，其結果輸入到PI控制器中，最后經(jīng)過PD控制調節(jié)輸入到無刷直流電機模型中，達到控制電機轉速的目的。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊PI-PD控制的直流無刷電機調速方法，其特征在于：所述的控制模型的建模步驟為：

Step 1：建立兩個模糊控制器，定義所述兩個模糊控制器的輸入值及輸出值的模糊子集；

Step 2：建立所述模糊子集的隸屬度函數(shù)及各個模糊控制器的模糊控制模型；

Step 3：根據(jù)所述模糊子集的隸屬度函數(shù)及各個模糊控制器的模糊控制模型，應用模糊合成推理得到PI控制參數(shù)的模糊矩陣表；

Step 4：采用重心法對所述模糊子集進行反模糊化，得到用于控制的清晰量。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于模糊PI-PD控制的直流無刷電機調速方法，其特征在于：所述的電機調速方法是在所建立控制模型的基礎上，對兩個模糊控制器的模糊規(guī)則進行定義。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于模糊PI-PD控制的直流無刷電機調速方法，其特征在于：所述的建立兩個模糊控制器，以轉速偏差及偏差變化率作為所述兩個模糊控制器的輸入值，定義所述轉速偏差和偏差變化率的模糊子集{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，分別代表輸入輸出語言變量的模糊子集：負大、負中、負小、零、正小、正中、正大，并將轉速偏差和偏差變化率的模糊子集映射到論域[-6，6]上；將兩個模糊控制器的輸出值分別相乘，結果作為傳統(tǒng)PI控制器的比例、積分控制參數(shù)的修正值，定義所述兩個模糊控制器輸出值的模糊子集{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，所代表輸入輸出語言變量的模糊子集同上述子集，并將所述兩個模糊控制器輸出值的模糊子集映射到論域[-10，10]上。