基于模糊pid的步进电机控制技术研究new

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1、⑧．瀚江工喜女孥硕士学位论文论文题目：堇王搓翘巳!旦曲圭垂重扭控趔撞耋亚塞作者姓名直垂莹指导教师一一j坠塑墼撞一提交目期．．2业睦!L旦!三旦．浙江工业大学硕士学位论文基于模糊PID的步进电机控制技术研究摘要目前在数控生产和经济型定位系统改造及机器人等定位系统的应用领域，有三分之二以上采用步进电机作为伺服控制系统，主要应用于要求较高分辨率的开环定位系统和低速开环调速系统。因开环控制使系统存在振荡区，在使用中必须避开，否则会导致速度波动较大，严重时可能失步。论文以提高步进电机系统性能为目的，研究了经典PID控制理论与

2、现代模糊控制理论，把现代模糊控制理论和经典PID控制理论有机结合，构建了适合于步进电动机控制要求的模糊PID控制器结构，设计了相应的控制规则，实现了对步进电机进行控制，力求得到更优的控制效果。应用MATLAB／Simulink对所构建的模糊PID控制器进行仿真验证，设计了基于MATLAB／Simulink的仿真模拟验证实验平台，实现了模糊PID算法控制与常规经典PID的控制效果对比性试验，实验结果验证了所设计模糊PID控制器是一种较为理想的控制方法，系统具有较高的性能，能改善步进电机控制系统中存在的失步、振荡现象，

3、实现在线修正。论文进一步研究了基于pc／os-II+ARM平台的模糊PID控制器，核心是实现模糊PID控制程序，并结合MinGUI技术选用高端TFT型的液晶显示器，设计具有良好人机交互界面的步进电机控制器。基于上述工作，论文进一步设计了基于Proteus的硬件仿真平台。分模块检验硬件程序的运行效果，搭建了包含控制器、驱动器、步进电机、光电编码器等硬件的步进电机位置伺服系统，进一步观察验证所设计模糊PID控制器的性能。提出了搭建拥有TFT等更优质人机交互界面，应用于汽车装置等需要的高端人机交互步进电机控制器，并进行了

4、初步设计。关键词：步进电机，模糊控制，PID控制，Proteus，图形用户界面浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHoNTHESTEPPINGMoToRCONToLTECHNoLoGYBASEDoNTHEFUZZYPIDABSTRACTPositioningsystemapplicationsfieldsuchasCNCproduction、economicalpositioningsystemtransformationandrobots，therealemorethantwo-thirdsofthesyste

5、musingsteppingmotorasaservocontrolsystem，andmainlyusedinhigherresolutionoftheopen-looppositioningsystemandlow-·speedopen--loopspeedcontrolsystem．Butthereisoscillational'eaintheopen-loopcontrolsystem，itshouldbeavoidotherwiseoscillationwillhappen,evenleadtoout—o

6、f-step．Fortheabove，inordertoenhancetheexistingsteppingmotorsystemperformance，thearticlestudyontheclassicPIDcontroltheoryandmodemfuzzycontroltheory,whichcombinedmodemfuzzycontroltheorywithPIDcontroltheory，buildappropriatefuzzyPIDcontrolarchitectureforthesteppin

7、gmotorcontrolsystem，designcorrespondingcontrolrulesandstrivetobebetterthanbothofcontr01．Atthesametime，useMATLAB／SimulinktoverifythefuzzyPIDcontrolleranddesignsimulationverificationplatformbasedonMATLAB／Simulink,donetheexperimentofcompareFuzzyPIDcontrolalgorith

8、mwithclassicPIDcontrol，ExperimentsshowthatFuzzyPIDcontrollerisanidealmethodofcontrol，thesystemhashigherperformance，itcanimprovethephenomenonofout—of-step01"oscillationthatinthestep