基于模糊自整定PID的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究.pdf

1、在集成有先進(jìn)控制算法的直流驅(qū)動裝置還沒有大批量生產(chǎn)的情況下,本文將模糊控制理論引入直流調(diào)速系統(tǒng),用模糊自整定PID控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固定參數(shù)PID控制器,將模糊控制與PID控制結(jié)合實現(xiàn)復(fù)合控制,最終在西門子S7-300系列PLC中用SCL語言實現(xiàn),充分結(jié)合了PID控制和模糊控制各自的優(yōu)點,揚長避短,滿足了工業(yè)控制中對轉(zhuǎn)速精度的高要求,提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的快速性和魯棒性,同時也保持了PID控制穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點。
　　論文首先對控制對象

2、直流電機(jī)及其驅(qū)動單元建立了完整的數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合MATLAB/Simulink的仿真工具,對直流調(diào)速系統(tǒng)中的傳統(tǒng)PID控制策略、模糊自整定PID控制策略相對于負(fù)載擾動、電機(jī)參數(shù)改變、電網(wǎng)電壓變化時的系統(tǒng)控制性能進(jìn)行仿真、對比研究。通過對仿真結(jié)果進(jìn)行比較,模糊自整定PID控制器的性能良好,具有良好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)新能,并具有更強(qiáng)的抗干擾能力,對控制系統(tǒng)參數(shù)變化也表現(xiàn)出了更強(qiáng)的適應(yīng)能力。
　　經(jīng)過軟件仿真之后,選擇以直流電機(jī)作為實際控

3、制對象,對直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)實現(xiàn),并進(jìn)行實際運行測試。系統(tǒng)中使用西門子S7-300PLC作為控制核心,西門子的6RA70作為直流電機(jī)的驅(qū)動裝置,上位機(jī)選用工控計算機(jī),構(gòu)成了整個系統(tǒng)的硬件平臺。在S7-300PLC中利用SCL語言編寫控制程序,實現(xiàn)模糊自整定PID控制,并對模糊自整定PID進(jìn)行了優(yōu)化,使其能夠在線自校正P參數(shù)的量化因子。
　　經(jīng)過實際測試,直流電機(jī)控制系統(tǒng)的實際控制結(jié)果與仿真結(jié)果相吻合,模糊