基于模糊PID控制的无刷直流电机控制系统的设计与仿真分析

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2、llllllllll7lllll。llllll9lllllf本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办馆及其数据库被查阅，借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国摘要汇编出版，采取影印、缩印或者其他方式合理复制学位论文。(请在以上相应括号内打“√”或填上相癔内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认声明人(签名)：捣强2。眵年口多月?】日摘要摘要无刷直流电机与传统有刷电机相比，继承了其良好动态、静态特性的同时，由于

3、其在结构上用电子换相器代替了传统的机械换相器，使得其体积更小，更利于控制，在很多领域得到广泛的应用。采用正确合理的控制策略将使得系统更加精确、更加稳定、响应更加迅速。如今越来越多的学者加入到对无刷直流电机控制系统的控制策略的研究中去。随着工业的迅猛发展，无刷直流电机的大量使用，传统的PID控制算法已经越来越难以满足现代工业生产的需要。因为传统的PID控制算法对控制对象有着较严格的要求，在线性时不变的情况下最佳。对于时变、强耦合、非线性系统而言，传统的PID控制算法就不再适合了，而无刷直流电机正是属于这种情况，本文将采用模

4、糊PID控制策略来对无刷直流电机的控制系统进行相应的设计。首先，本文简要介绍了直流无刷控制的国内外现状，阐述了无刷电机的工作原理、机构、数学模型和控制方法。确定以DSP为控制器，发挥DSP较单片机的运行速度快的特点，从而采用较复杂的控制策略，使BLDCM实现有效、高精度的控制。其次，本文还介绍了传统的PID控制、单纯的模糊控制的原理和设计的注意事项，通过比较这两种控制策略的优缺点，采用了模糊自适应PID控制策略，并对模糊自适应PID控制器的实现作了详细说明。此外，还对系统的实现应用进行了构想，涵盖了硬件框架与软件流程设计

5、。硬件框架设计了电机控制电路、检测电路、保护电路和电机驱动电路等。软件流程设计了主程序和中断子程序，并绘制程序流程图。利用MATLAB建立系统仿真模型并进行仿真结果分析，验证了该算法较传统算法的优越性。最后，论文进行了总结，并对全文进行了展望。关键词：无刷直流电机；模糊PID控制；仿真模型AbstractBrushlessdemotorhasnotonlythetraditionaldemotorgooddynamicandstaticfeature，uncomplicatedconstruction，easytocon

6、trolandmaintenanceisconvenientwaitforacharacteristic，theapplicationinindustrymoreandmorewidely．Withtheprecisionofthesystemandtheresponsevelocityintheindustrialcontrolsystemrequirementsmoreandmorehigh,controlalgorithmisreasonableornotwillbecomeveryimportant．Atpres

7、ent，brushlessdemotorcontrolsystemcontrolstrategyresearchistheresearchhotspot．ThetraditionalmotorcontrolalgorithmismainlyclassicPIDcontrolalgorithm．Whenthecontrolobjectiswhentheconstantlinear,PIDcontrolCanhaveverygoodcontroleffect．However'brushlessdcmotorisatime-v

8、arying，strongcouplingandnonlinearsystem，埘mthemotorrunningconditionofmotorparameterschange．Therefore，classicPIDcontrolalgorithmisnotsuitableforprecisioncontrolo