基于模糊PID控制的多电机控制系统研究与BP神经网络

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1、基于模糊PID控制的多电机控制系统研究与BP神经网络摘要本文总结了多电机同步控制技术发展的控制系统。提出了基于monomasterOFIBUS-DP网络的多电机同步控制系统的模型结构，其中从站是智能的，包括PLC，转换器和发动机。采用MS的通信模式。主站及其从站的控制任务是描述。最后，对于转换器采用输出频率的短步控制方法电机启动和停止的过程，以减少一些设备因素的不良影响。这是趋势开发为多台电机的同步控制，结合现场总线技术电机驱动控制技术。本文的分析结果可以为其提供有效控制同类设备的参考。它对实际应用是非常有价

2、值的。关键词：多电机控制，Bp神经网络，模糊PID1.引言随着电驱动系统的发展，多电机系统的同步运行控制已经在许多工业领域中广泛使用。为了提高性能动态和静态，满足同步运行到多电机的精确控制要求，系统对多台电机同步控制越来越重要。对多个电机系统的成功同步控制技术必须包括两者速度的控制和扭矩的控制。研究结果可用于军事，航空，和通常的工业技术。它可以为这些提供协调控制技术同轴控制系统，这也需要同步驱动多个电机。实时数据通信对于多个的同步控制是必要的电机。为了满足该要求，通常使用复杂信号线测量每个电机的速度和电流，或

3、者传送各种控制命令到设备。基于集中控制的传统通信技术存在许多问题这使得可靠性下降和经济成本增加。这是因为大量的布线，电路复杂性，噪声和维护问题等。为了解决这些问题，简单的同步控制系统借助PROFIBUS-DP现场总线通讯模式在本文中提出。PROFIBUS现场总线在许多自动化系统中广泛使用，例如制造业和过程工厂。它是实现网络的一种成熟技术从现场到车间的分布式控制系统的控制，或进一步实现设备的长距离控制。在这种情况下，一些昂贵的特殊布线不是必要的。此外，可以经由网络节点修改系统而不改变接线。多电机系统的关键技术是

4、精确的同步控制速度和扭矩。为了实现这个目标，应该采用一些智能控制算法。根据多电机同步控制的特点，对BP神经网络进行算术运算被选择来处理智能分配到电机的速度。2.多电机系统同步控制的发展在多个电动机的同步驱动系统中，通常采用非交叉双轴的控制算法。但是通过这种方式在动态条件中存在一些缺点。这是因为每个电机的动态性能不同。和动态性能电机连续变化。这是由于来自负载和噪声的一些干扰因素的影响。非交叉双轴的控制算法没有对其他电机的预测。这个特性决定了非交联双轴的控制策略不能满足需求高精度多电机驱动系统。针对这个问题，BP

5、神经网络控制算法被确认采用。电驱动系统通过应用现场总线控制技术变得外在多电机系统。控制技术可以方便地移植到另一个驱动中系统。这种网络模式可以使成本降低和系统性能更好可靠。它已成为多个电机同步控制的发展趋势将现场总线网络技术与电机驱动控制技术相结合。3.基于Profibus网络的多电机控制系统的结构PROFIBUS是一种由SIEMENS开发的开放式现场总线协议。它符合IEC61158国际标准和EN50170欧洲标准[1]。它包括三个兼容的部分：PROFIBUS-DP，ROFIBUS-PA和PROFIBUS-FM

6、S。PROFIBUS-DP（分布式外设）一种高速数据通信，适用于控制设备之间的通信在自动化控制中具有分布式I/O的单元。其数据传输速率可达12Mbit/12s。PROFIBUS网络的典型结构包括单主站DP系统和多主站DP系统。通常，主机之间的数据传输采用令牌传递模式。女士（主从）轮询模式用于主站及其从站之间的数据交换。当基于PROFIBUS-DP网络建立多电机同步控制系统时，系统的最简单的结构是单主机DP系统。一般来说，MS通信模式。根据MS通信原理，主站轮询其从站进行交换数据。虽然控制系统由于它们对任务的不

7、同请求而变化，两种通常采用网络结构。它们描述如下。网络系统的第一种结构如图1所示。它是一个单主控DP系统。的主站由PLC和PC组成。从站由总线接口模块，转换器和电机。其他I/O设备，例如传感器和开关，连接到主PLC的PLC。PC用于编辑和调试程序。否则，PC用于监视和记录从设备反馈的实时数据。主人的任务是监测和控制远程的每个从机。此外，同步控制运算在主。基于BP神经网络的同步算法将在第4节中讨论。它用于智能分配每个电机的速度根据要求同步运行。通过总线接口模块，转换器连接到Profibus网络。作为DP从站的转

8、换器从DP接收同步运行命令主机，并通过改变电机的输出频率来控制电机的速度。随着发展现场总线技术，多种转换器设计嵌入式现场总线接口DP电路或模块。结构如图1所示。1是可行和方便的，特别是对那些种类转换器具有嵌入式DP接口电路。在这种情况下，转换器从DP网络接收数据通过其通信控制模式。图1基于PROFIBUS-DP的多电机控制系统的结构（带总线接口模块）结构如图1所示。这种结构是方便的，但这种从属不能实