永磁同步直线电机模糊参数自寻优控制与仿真

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1、第12期机械设计与制造2011年l2月MachineryDesign&Manufacturel07文章编号：1001—3997(2011)12—0107—02永磁同步直线电机的模糊参数自寻优控制及仿真术孙华’戴跃洪(’西华大学机械工程与自动化学院，成都610039)(电子科技大学机电学院，成都610054)AdaptiveoptimizationcontrolandsimulationforfuzzyparametersofpermanentmagnetIinearsynchronousmotorsSUNHuaI,D

2、AIYue-hong(XihuaUniversitySchoolofMechanicalEngineering&Automation，Chengdu610039，China)(2SchoolofMechatronics，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu6l0054，China)【摘要】针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机(PMLSM)控制上的不足，针对直线电机易受参数扰动的特点提出了基于模糊自寻优控制的算法，减少了对模型的依赖

3、。并使用GA算法对模糊算法中的参数进行自寻优整定，使电机能够一定程度的减少自身模型变化带来的影响，提高了控制效果。最后通过Matlab仿真对PMLSM传统PID速度控制与模糊参数自寻优速度控制进行比较，结果表明模糊参数自寻优控制效果优于传统PID控制。关键词：模糊控制参数自寻优；PID控制；直线电机；GA算法【Abstract】FocusingontheshortageofPIDcontrolandfuzzycontrolforpermanentmagneticlinearsynchronousmotor(PMLSM

4、)，artalgorithmbasedonfuzzyadoptiveoptimizingcontrolisputforwardspecif-ictothecharacteristicsofsensitivetoparametersdisturbancesofthelinearmotortoreducethedependenceonthemode1．ThentheparameterissetwithadoptiveoptimizingbyusingGAalgorithmtoreducetheim——pactofchan

5、gingofthemotormodelonthemotortoacertaindegreeandenhancethecontrolefect．Finally，throughMatlabsimulation．traditionalPIDspeedcontrolforthePMLSMshalZbecomparedwithfuzzypa—rametersadoptiveoptimizingspeedcontrol，whichresultsshowthatthefuzzyparametersadoptiveoptimizin

6、gcontrolisbetterthantraditionalPIDcontro1．Keywords：Fuzzycontrolparametersoptimization；PIDcontrol；Linearmotor；GAalgorithm中图分类号：TH16，TP273，TM614文献标识码：A参数的自整定，首先要找出PID的3个参数与e和e之间的模糊1引言关系，在运行中不断检测e和运用模糊推理，进行模糊运算，对直线电机凭借其结构简单、定位精度高、随动性好、寿命长3个参数进行修改，从而使被控对象具有良好的动、静态性

7、目。等优点，被广泛应用各个领域。运用于在数控机床工作台系统中．最常用的是常规的PID控制，其原理简单、稳定性和鲁棒性好。但是存在非线性、时变和机理复杂的过程存在难以控制、参数在线调整困难等问题难以解决。模糊控制虽能够对复杂的和难以建模的过程进行简单而有效的控制但很难消除静态误差，在平衡点附近产生小幅震荡I1】。把模糊参数自寻优技术与PID控制相结合，设图1模糊参数自寻优控制系统结构图计了模糊参数自寻优控制器，来对直线电机进行控制，这样既具模糊参数自寻优控制实际上是三个模糊控制器分别对PID有模糊控制灵活而适应性强的优

8、点，实现对复杂控制系统和高精的△、△K、△的参数进行校正。系统的输入量为设定的速度伺服系统的良好控制效果；并对模糊参数自寻优做了介绍，最度，所以这里选择模糊控制器的输入量为速度的偏差e和偏差后通过Matlab仿真并进行分析，结果表明模糊参数自寻优控制的变化率e，输出量为PID参数的修正量△、△K及△，选能够获得更好的控制效果。择各变量的隶属度函