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1、您的论文得到两院院士关注DSP开发与应用文章编号:1008-0570(2007)11-2-0197-02基于DSP的模糊控制在调速中的应用FuzzycontrolappliedinvariablespeedbasedonDSP1,2周新志1(1四川大学.;2.成都纺织高等专科学校)申昕SHENXINZHOUXINZHI摘要:简要介绍了基于DSP的变频调速模糊控制系统,着重介绍了模糊PID控制器的设计和实现方法。结果表明该系统响应速度快、调节精度高、实用性强,尤其适用于恒压供水、供气、供暖等恒值控制领域的设计或技改,具有一定的推广价值。关键词:DSP;模糊控制;变频
2、调速中图分类号:TP273+.4文献标识码:AAbstract:ThepaperintroducesfuzzycontrolappliedinvariablefrequencyvariablespeedcontrolsystembasedonDSPandempha-sizestheimportanceofintroductionofthedesignandmethodappliedtotheFuzzy-PIDcontroller.Itwasshownthatthesystemhasadvantagesintheaspectsoffastrespondingspee
3、d,highadjustingaccuracyandgoodpracticality.Especially,itmaybeusedtode-signortechnicalupgradinginconstantcontrolsystem,forexample,water,gasandsteamheatsupplywithconstantpressure.Keywords:DSP;Fuzzycontrol;VariableFrequencyVariableSpeed技系统,对参数的变化也有较强的适应性,从而具有良好的动态特术1引言性,因而与传统的控制方案相比,模糊控制
4、具有较强的鲁棒性。随着控制理论、电力电子技术、计算机控制技术的飞速发Fuzzy-PID调节器与传统的PID调节器的MATLAB仿真比较如创展,变频调速技术的应用日益广泛,对变频调速控制系统的精度图2所示。其中曲线1是PID调节器的仿真曲线,曲线2是要求也越来越高,但交流电机的数学模型和运算较为复杂,用传Fuzzy-PID调节器的仿真曲线。可以看出,曲线2的动态响应要新统的PID算法去控制时,往往难以得到较理想的静、动态特性。比曲线1快得多,而且静态误差也比较小。可见,Fuzzy-PID控本文针对传统的变频调速控制系统利用先进的智能控制技术制器在控制过程的前期阶段具
5、有动态响应快的优点,而在控制在DSP(数字信号处理器)平台上对其加以改进。过程的后期阶段PID调节器又具有静态误差小的优势。故本文将传统的PID控制技术和模糊控制技术相结合,从而使系统实2系统组成及原理现复合控制。变频调速系统框图如图1所示图1变频调速系统框图本系统采用DSP和变频器调节交流异步电机转速。给定的转速与旋转编码器反馈回来的实时速度相比较得到速度误差,经DSP运算可得控制量,再由D/A转换并通过高速光电隔离输出到变频器以控制交流电机,从而达到调节电机转速的目的。测图2仿真结果速装置采用编码器,克服了过去调速系统中采用测速发电机输3.2模糊控制器结构出特
6、性存在死区的非线性、误差大等缺点。模糊控制器采用DISO(双输入单输出)的形式,以速度给定3控制器的设计值nr和实时速度值no的误差e及其变化率ec作为模糊控制器的输入量,经模糊化后转为用模糊语言描述的模糊集合,建立3.1设计的理论依据由于交流电机的控制特性会受其内部参数变化的影响,它输入和输出之间的模糊控制规则,根据规则离线算出模糊控制们都是非线性、多变量、且变量之间又相互耦合,精确数学模型表,并将其存于DSP中,在实时控制时将复杂的推理运算简化难以建立。模糊控制不需要知道数学模型,能适应非线性、时滞为简单的查表运算,提高了响应速度。根据上述分析比较,选择具有切
7、换控制能力的模糊-PID控申昕:讲师硕士研究生制器。该控制器包括两个部分:数字PID控制器和常规二维模糊《PLC技术应用200例》邮局订阅号:82-946360元/年-197-DSP开发与应用中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2007年第23卷第11-2期控制器,如图3所示。在误差较大(
8、e
9、≥η)的动态范围内实行模件,该芯片具有较强的数据实时处理能力,完全能满足本系统对糊控制,在误差较小(
10、e
11、<η)的动态范围内实行增量式PID控制。速度控制的实时要求,而且芯片内集成了专门用于电机数字控切换控制的关键是开关阀值η的设定,首先可选择以往的经验制的外围部
12、件,从而使
