基于智能控制的磁悬浮转子系统设计-毕业设计

《基于智能控制的磁悬浮转子系统设计-毕业设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、本科毕业设计（论文）基于智能控制的磁悬浮转子系统设计摘要摘要由于磁悬浮转子系统为对非线性系统和不稳定系统，这类复杂控制对象难以用数学公式进行精确描述，采用经典控制方法也难取得好的控制效果。常规的PID控制对于这样系统的控制效果不是很理想。常规PID不能根据现场的情况进行在线自我调节参数。为此，针对系统的开环不稳定和强烈非线性的特性，本文在模糊控制和常规PID控制的基础上提出模糊自适应整定PID控制策略。这种控制根据偏差和偏差变化率来实时调整参数。这种方法通过实现PID控制器的在线自整定和自调整。针对PID控制器参数整定不易的局限，将模糊控制和

2、PID控制结合起来，构造了一个模糊自整定PID控制器，通过模糊控制规则在线调整PID控制器的参数，并详细阐述了在MATLAB下实现该控制器的计算机仿真的方法。仿真结果表明：模糊自整定PID控制器比传统PID控制器的动态响应曲线好、响应时间短、超调量小，稳态精度高，动静态性能好。本文首先介绍单自由度磁悬浮系统的构成及工作原理，详细分析了磁悬浮系统的动态模型，在线性化基础上对系统进行定性分析，指出磁悬浮系统为本质不稳定对象。在详细分析单自由度磁力轴承的基础上,并应用机理建模法建立了磁悬浮系统的非线性数学模型。并针对磁悬浮系统的强烈非线性，在模糊控

3、制器中采用非线性模糊化，然后构建了模糊控制器，最后结合MATLAB的Simulink模块实现了磁悬浮轴承的动态仿真。利用MATLAB构造了一个二维模糊控制器进行仿真，结果表明：控制系统的抗干扰和适应参数变化的能力都优于PID控制方法，并具有更好的动态特性和稳定性。这种模糊自适应整定PID控制器比常规PID控制器超调量小,调节时间短,提高了控制系统实时性和抗干扰能力。关键词磁悬浮转子；模糊自整定PID；PID控制器；智能控制；MATLAB仿真I燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractBecauseofmagneticsuspensionr

4、otorsystemfornonlinearsystemsandunstablesystem,thiskindofcomplexcontrolobjectwithamathematicalformulatodescribe,usingclassicalcontrolmethodsaredifficulttoobtainthegoodcontroleffect.ConventionalPIDcontrolsystemforthecontroleffectisnotveryideal.AccordingtotheconventionalPIDca

5、nnotofonlineselfadjustingparameters.Therefore,basedontheopen-loopinstabilitysystemandstrongnonlinearcharacteristics,basedonthebasicofconventionalPIDcontrolandfuzzycontrolbasedonfuzzyadaptivePIDcontrolstrategysetting.ThismethodisrealizedthroughthePIDcontrolleronlinesincesett

6、ingandadjustment.Toachievetheeffectofcontrol.Firstlyintroducesingle-degree-of-freedommaglevsystemcompositionandworkingprincipleofthesystem,adetailedanalysisofthedynamicmodelbasedonlinear,inthesystem,pointsoutthequalitativeanalysisofmaglevsystemisessentialnotstable.Aimingatt

7、henon-linear,strongmaglevsysteminthefuzzycontrollerwithnonlinearfuzzy,combinedwithMATLABSimulinkmoduleimplementsmagneticlevitatingbearingdynamicsimulation.MATLABfuzzycontrollerisa2dsimulationresultsshowthatthecontrolsystemandtheanti-interferenceabilityissuperiortotheparamet

8、ers,andthePIDcontrolmethodhasbetterstabilityanddynamiccharacteristics.Thefuzzyadap