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1、《运动控制系统》课程设计学院：物联网工程学院班级：姓名：学号：日期：成绩:文章编号：双闭环模糊控制系统的设计与仿真（江南大学物联网工程学院，江苏省无锡邮编214122）摘要：直流电机具有良好的起动、制动性能，因此其在电力拖动自动控制系统中应用广泛。众所周知，直流电机的闭环系统静特性要比开环系统的机械特写硬的多，而转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能好、应用最广泛的直流调速系统，但该系统依赖精确的数学模型，在增加解决环节的同时，系统模型趋于复杂，还可能会影响系统的可靠性。因此我们在总结了以前经验的同时，提出了双闭环模糊控制系统的的设计与仿真。关键词：直流电机；双闭
2、环系统；模糊控制中图分类号：文献标识码：ADoubleClosedLoopFuzzyControlSystemDesignandSimulationAuthorname(JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract：DCmotorhasgoodstarting,brakingperformance,thereforeintheelectricdriveautomaticcontrolsystemiswidelyappliedinthefieldof.Aseveryoneknows,theclosed-loopDCmoto
3、rsystemstaticcharacteristicsthantheopenloopsystemofmechanicalfeatureofmorethanhardware,andspeed,electriccurrentdoubleclosedloopDCmotorcontrolsystemisofgoodperformance,themostwidelyusedDCspeedregulatingsystem,butthesystemdependontheaccuratemathematicalmodel,increasesolvelinkatthesameti
4、me,thesystemmodeltendstobecomplex,alsomayinfluencethereliabilityofthesystem.Thereforewearesummingupthepreviousexperienceatthesametime,putforwardadoubleclosedloopfuzzycontrolsystemdesignandsimulation.Keywords：DCMotor;DoubleClosedLoopSystem;FuzzyControl1引言2双闭环直流调速系统的设计直流电动机具有启动转矩大、调速范围宽
5、等优势，在轧钢机、电力机车等方面仍广泛采用。直流调速系统在理论上和实践上都比较成热，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础；电力电子技术、计算机控制技术、智能控制理论的发展,，更为直流调速系统继续发展和应用提供了契机。进入21世纪后国外一些公司仍在不断推出高性能直流调速系统。因此,对直流调速系统的研究仍具有重要意义。直流调速系统中最典型的控制方式就是速度、电流双闭环调速。由于受参数时变和不确定性等因素的影响，传统的控制方法常受到很大的局限。另外，PID控制方法往往在系统快速性与稳定性之间不能两者兼顾。模糊控制不依赖于被控对象的精确数学模型，既能克服非线性因
6、素的影响，又具有较强的鲁棒性。因此，给直流电动机双闭环调速系统引入模糊控制器，可以改善系统性能。2.1双闭环可逆直流调速系统的原理结构为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,可在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行串级联接。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外面,称作外环。这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。如图1所示。图1直流双闭环调速系统结构双闭环直流调速系统目前应用广泛、技术成熟，常采用PID控制方式，它
7、具有结构简单、可靠等优点,取得了较好的控制效果。但是,在实际生产现场,由于条件限制,使得PID控制器参数的整定往往难以达到最优状态,另外,PID控制方法必须在系统快速性与稳定性程度之间做出折衷,往往不能两者兼顾,而模糊控制能利用其非线性特性,突破PID方法的局限,使调速系统既有快速的动态响应,又有较高的稳定程度。除此之外,模糊控制又进一步提高了调速系统的鲁棒性。调速系统的模糊控制模型在异步电动机闭环调速系统的结构中,转速环是决定控制系统的根本原因,而电流环则主要是改变电机运行特性以利于外环控制。本文在建立仿真模型时,转速环采用模糊控制器而电流环仍采用传统的PID控
8、制器。考虑
