基于模糊自适应PI控制的无刷直流电机无级调速系统

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1、万方数据第29卷第1期2012年1月机电工程JournalofMechanical&ElectricalEngineeringV01．29No．1Jan．2012基于模糊自适应PI控制的无刷直流电机无级调速系统李聪，尹文庆+，冯学斌，张(南京农业大学工学院，江苏南京210031)摘要：针对传统PID控制策略对电机转速控制响应速度慢、控制精度低，以及电机调速系统负载或参数变化时很难达到预期效果等问题，提出了新型模糊自适应PI控制策略，并对该策略在无刷直流电机调速系统中的应用进行了仿真研究；以TI公司的TMS320F2812

2、为主控芯片，IR2136为驱动芯片搭建了无刷直流电机无级调速系统的硬件平台。试验分析结果表明，模糊自适应PI控制策略能加快电机调速系统的响应速度，具有稳定性好、精度高、鲁棒性强等优点，并得到了良好的控制效果，具有较高的应用价值。关键词：无刷直流电机；模糊自适应PI控制；数字信号处理器；无级调速系统中图分类号：TH39；TH33；TP272文献标志码：A文章编号：1001—4551(2012)01—0049—04BrushlessDCmotorsteplessspeedregulationsystembasedonfuzz

3、yadaptivePIcontrollerLICong，YINWen—qing，FENGXue—bin，ZHANGYi(CollegeofEngineering，NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210031，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsofslowresponse，lowcontrolprecisionofthemotorspeedcontrol，andtraditionalPIDcontrolstrate．gYisdiffic

4、ulttoachievetheexpectedeffectwhenloadorparametersofthemotorspeedsystemchange，anewfuzzyadaptivePIcontrolstrate—gYwasinvestigated，also，thesimulationwasstudiedtothisstrategyintheapplicationsofbrnshlessDCmotorspeedcontrolsystem．TheTIcompany§TMS320F2812wasconsideredas

5、themaincontrolchip，andtheIR2136wastakenasthedrivechiptodesignthehardwareplat—formonsteplessspeedregulationsystemofbrushlessDCmotor．TheexperimentalresultsshowthatthefuzzyadaptivePIcontrolstrategycanspeeduptheresponsespeedofmotorspeedcontrolsystem，andithasgoodstabi

6、lity，highprecision，andstrongrobustness，SOitgetsagoodcontroleffect，hasahighapplicationvalue．Keywords：brushlessDCmotor；fuzzyadaptivePIcontroller；digtalsignalprocessor(DSP)；steplessspeedregulationsystem0引言无刷直流电机是随着电机技术的迅速发展而发展起来的新型直流电机，已经在机器人、电动车辆、医疗设备等很多领域取得了广泛的应用‘

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8、。20世纪70年代，主要采用单片机通过简单的PID控制算法实现电机的转速控制，然而对于系统负载及参数的变化，传统的PID控制策略已不能达到预期的效果。随着DSP的推出使电机转速在硬件上达到了很好的控制要求。对于高质量的调速系统，控制精度、稳定性和抗干扰能力是衡量系统性能的重要因素，因此其控制算法起着重要作用。模糊控制无需建立被控对象的数学模型，在偏离工作点区域可明显改善系统动态性能，对干扰有较强的抑制能力，鲁棒性好心j。本研究对无刷直流电机的调速策略进行研究，针收稿日期：2011—08—26作者简介：李聪(1987一

9、)，男，山东泰安人，主要从事机电一体化方面的研究．E-mail：licy—licy@126．con通信联系人：尹文庆，男，教授，博士生导师．E—mail：yinwq@njau．edu．cn万方数据机电工程第29卷对PID控制的缺陷，设计了模糊自适应PI控制器，它具有模糊控制的鲁棒性强、超调小、上升时间快、动态相应好的