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《模糊控制理论在风机、泵类软起动器中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、模糊自整定PID控制策略在异步电机软启动中的应用赵启迪（沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110159）摘要：针对传统电动机软启动器由于PID初始参数选取不当或工作工程中受外界环境影响而发生漂移从而影响控制精度的问题，本文提出将模糊自整定PID代替传统PID应用于电动机软起动器的设计中。介绍了模糊自整定PID的原理，软启动器原理和系统软、硬件设计过程。最后通过计算机仿真实现了电动机的软启动和平稳运行两个过程，结果证明了所提出的策略的正确性和有效性。关键词：模糊自整定PID；软启动器；计算机仿真FuzzySelf-adjustPIDBased
2、AsynchronismElectriomotorSoft-starterXXX,XXX,XXXSchoolofInformationScience&Engineering,ShenyangLigongUniversity,Shenyang,110159Abstract:Accordingtothedeficiencyoftraditionalsoft-startercontrolaccuracycausedbyunsuitableinitialvalueofPIDorvalueshiftingfordisturbanceofenvironmen
3、t,astrategyofapplyingfuzzyself－adjustPIDinsteadoftraditionalPIDintothedesignofthesoft-starterisputforwardinthispaper.Thefuzzyself－adjustPIDtheory,soft-starttheoryanddesignofhardwareandsoftwareareintroduced.Atlast,electricmotors’soft-startandsmoothrunningarerealizedbycomputers
4、imulation,andtheresultshowsthetruthandvalidityofthisstrategy.Keywords:FuzzySelf－adjustPID;Soft-starter;ComputerSimulation1引言电动机作为拖动机械广泛应用于工矿企业、交通运输，国防工业等领域中。电动机在直接起动时瞬时冲击电流很大，在电动机经常起动的情况下过大的电流会造成电动机严重发热，缩短电动机的使用寿命，另外还会对电网造成不良影响，影响电网供电和同一电网上的其它负载[1,2]。随着电力电子技术的快速发展，采用晶闸管为主电路元件
5、，单片机为控制核心的智能型起动设备完成电动机的起动过程已成为现实。针对传统电动机软启动器由于PID初始参数选取不当或工作工程中受外界环境影响而发生漂移从而影响控制精度的问题，本文研究了一种将模糊自整定PID(FSA-PID)代替传统PID应用于电动机软起动器设计中的策略。将模糊控制思想与常规PID控制器相结合，吸收了模糊控制与常规PID控制两者的优点。主要用于解决传统方法难以解决的控制对象参数在大范围变化的问题，比常规PID控制器控制性能好，可靠性更高。介绍了模糊自整定PID原理、软启动器原理和系统的软、硬件设计过程。最后通过计算机仿真实现了电动
6、机软启动器的工作过程，结果证明了所提出的策略的正确性和有效性。2软启动器模糊自整定PID控制原理2.1FSA-PID控制策略以常规PID控制为基础，采用模糊推理思想根据不同的E和EC对PID参数进行在线自整定[3]。按这种思想构成的控制系统由两部分组成。即常规PID控制部分与模糊推理的参数校正部分。如图1所示。图1FSA-PID控制系统框图PID控制作用可用以下位置式算式来描述：（1）其中,,分别为系统偏差，偏差和与偏差变化率。kp,ki,kd分别为比例系数，积分作用系数，微分作用系数。且kp,ki,kd由以下各项决定：kp=kp’+{Ei,EC
7、i}p（2）ki=ki’+{Ei,ECi}i（3）kd=kd’+{Ei,ECi}d（4）其中{Ei,ECi}p,{Ei,ECi}i,{Ei,ECi}d为模糊推理的结果，即参数的校正量。kp’,ki’,kd’为参数初值。根据参数kp,ki,kd对系统输出特性的影响情况，针对不同的E和EC，专家总结出了一套kp,ki,kd的整定原则[4]：(1)当较大时，为使系统具有较好的跟踪性能，应取较大的kp与较小的kd，同时为避免系统响应出现较大的超调，应对积分作用加以限制，通常取ki=0；(2)当和中等大小时，为使系统具有较小的超调，kp应取得小些。在这种情
8、况下，kd的取值对系统的影响较大，应取得小一些，ki的取值要适当，以保证系统的响应速度。(3)当较小时，为使系统具有较好的稳态性能，kp
