[發明專利]一種無刷直流電機模糊化自適應PID控制優化方法有效

申請號：	201810696703.0	申請日：	2018-06-29
公開（公告）號：	CN108549215B	公開（公告）日：	2021-02-02
發明（設計）人：	黃孝平;黃文哲;文芳一	申請（專利權）人：	南寧學院
主分類號：	G05B11/42	分類號：	G05B11/42
代理公司：	北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465	代理人：	李冉
地址：	530200 廣西***	國省代碼：	廣西;45
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種直流電機模糊自適應 pid 控制優化方法
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【說明書】：

本發明提供了一種無刷直流電機模糊化自適應PID控制優化方法；有前向試探過程和反饋調整過程；前向試探過程包括如下步驟：①獲取參數值；②輸出調整值；③輸出控制；④等待反饋；反饋調整過程包括如下步驟：①獲取反饋值；②反向計算；③參數調整。本發明通過前向試探過程和反饋調整過程兩階段的方式，能在執行環境中針對模糊規則中起主要作用的參數進行動態優化，從而使得無刷直流電機模糊自適應PID控制能取得更優異的效果。

技術領域

本發明涉及一種無刷直流電機模糊化自適應PID控制優化方法。

背景技術

《無刷直流電機模糊自適應PID控制研究與仿真》(《控制工程》，劉慧博，2014年7月)提供了基于單一自適應參數調整模糊規則而進行無刷直流電機PID控制的方法，在該方法中，對于模糊規則的參數自適應是基于系統動態偏差e計算而實現的，但基于模糊規則的基本原理可知，對于模糊規則實際在電機控制中的應用，模糊規則對電機控制影響較大的方面在于隸屬度函數，現有技術中隸屬度函數一般是根據操作者的經驗初步確定，隸屬度函數的幅寬大小對性能影響較大，隸屬度函數的位置分布對控制性能也有一定的影響，尤其是實際測試證明當隸屬度函數在整個論域平均分布時，控制效果并不好，因此上述基于系統動態偏差e計算而實現模糊規則的參數自適應的方式，就無刷直流電機模糊自適應PID控制而言，效果極為有限。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種無刷直流電機模糊化自適應PID控制優化方法，該無刷直流電機模糊化自適應PID控制優化方法通過前向試探過程和反饋調整過程兩階段的方式，能在執行環境中針對模糊規則中起主要作用的參數進行動態優化。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種無刷直流電機模糊化自適應PID控制優化方法，有前向試探過程和反饋調整過程；前向試探過程包括如下步驟：

①獲取參數值：讀取當前模糊規則參數和初始模糊規則參數，并獲取當前模糊調節輸入值，模糊規則參數包括隸屬度函數的幅寬、隸屬度函數高斯分布方差；

②輸出調整值：以初始模糊規則參數為基準在預設定范圍內生成隨機數，將讀取到的當前模糊規則參數一一對應加上隨機數，得到模糊規則參數調整值發送待執行，并將模糊規則參數調整值代入至模糊規則參數→轉速電流變化值模型后結合當前模糊調節輸入值計算得到的電流檢測和轉速檢測的預期值保存在內存中；

③輸出控制：將模糊規則參數調整值作為模糊規則參數控制采用PID控制方式進行無刷直流電機轉速調節和電流調節；

④等待反饋：進入睡眠狀態延時N個時序；

反饋調整過程包括如下步驟：

①獲取反饋值：獲取電流檢測和轉速檢測的讀值；

②反向計算：將當前獲取的電流檢測和轉速檢測的讀值，與N個時序之前的電流檢測和轉速檢測的預期值，代入損失函數中計算，N為10～30；

③參數調整：根據損失函數計算結果調整模糊規則參數，并將調整后的模糊規則參數返回作為當前模糊規則參數，同時從內存中刪除電流檢測和轉速檢測的預期值。