基于labview直流伺服电机模糊pid控制系统

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1、万方数据基于LabVlEW的直流伺服电机模糊PID控制系统LabVIEW-BasedFuzzyPIDControlSystemofDCServo-motor昊占涛-，z张桂香2(1湖南大学国家高效磨黼I程技术研究中心，长沙410082；2湖南大学机械与汽车工程学院，长沙410082)攘娶：论述了一种基予模糍PID算法的直流镯服电极控制系统，介缁了模糨PID算法及模糊控裁规鲻。系统采用图形化的编程潜言LabVIEW，软件交互界面友好。试验结果表明，采用该模糊PID控制器的系统能克服常规PID控制器

2、的弊端，控制品质好，算法简单，具有实际应用价值。关键词：直流伺服电视模糊控铡PIDLabVIEWAbstract：TheDCservo-motorcontrolsystembasedonfuzzyPIDalgorithmisintroduced。ThefussyPIDalgorithmandtheregulationoffuzzycontrolarepresented．Thesystemhasafinesoftwareinterface，whichisrealizedbyLabVlEW。Ther

3、esultsshowthatthefussyPIDcontrolsystemcanovercomethedrawbacksoftraditionalPIDcontroller，whichhasapracticalvalueofapplicationwithgoodcontrolperformanceandsimplealgorithm．Keywords：DCservo-motorfuzzycontrolPIDLabVIEW0引言直流伺服电视爨祷响应侠、低速平稳住好、潺速范围宽等特点，常用于实现精

4、密谪速和位置控制的随动系统中，在工业、国防和民耀等领域内褥到广泛应瘸脚；所以，会理选择鸯漉饲服电机的控制方法。X寸予充分发撂盔流箍鞭电梳的工作蔑麓鸯着积极的作用。目翦夜直流伺服电机控制中，PID控制算法是一种广泛运鼹豹控铡策略。其优点憝源瑾篱鼙、易予实褒、稳态性麓努。鬻规的PID控制主要控制具有确定模型的线性过程，不具有在线整定参数的能力．而由懑流伺服电机构成的调速系统不同程度建存在着藩线性、参羧霹变往帮模糊不礁定髂，诧时其羧镧效果就不十分理想。模糊控制不需簧被控对象的精确数学模型，依据人工控制

5、规则组织控制决策裘，并由该表决定控制量的大小，其撬惑楚动态性筑好；毽受麓予控裁蔑剩程变量量琵级鞠，稳态性能麓。如果采用模糊推理的方法实现PID参数＆、爱；、懿的在线自遗应调整，不仅保持了常规PID鲁棒性强的特点，而且熬骞更大豹灵活性、适瘦性秘糖确性甓优点，是疆蒋较为先进的一种控制雾法。1系统组成及工作原理袁流伺服电机位置控制系统主要由计算机数据采集系统、电瓿伺服系统稻髑驻电辊双秘驱魂器缀成，系统舔瑾觅匿l。其中．计算机数据采集系统难要由高速数据采集卡殿工控机组成；电机伺服系统主要由直流饲服电机、

6、滚珠丝杆、礴精度位移簧感器及限位开关缓戎，限彼拜关安装巍滚珠丝释鸯效嚣程懿两端，起保护电机伺服系统作用：伺服电机双向驱动器输出采用PWM工作方式，通过控制电机电枢电压的占空比来控制电撬转速。壹液镯羧毫撬辘溪避凌轮簧凄减速撬秘与滚珠丝耪穰连，从而实现将电机轴的角位移转换成滑块的直线位移，通过采集高精度位移传感器的输出电压可得到滑块的实际位移。将窦酝位移与麓撩位移毙较求缮位移编菱获镛差变纯攀，巅矮模糊PID控翩器可求得伺服电机双向驱动器的控制撼，实现系统预期控制效果。作者简介：吴占涛男。硕士研究生。

7、研究方向为计算机测试与控制。张桂番女，教授，博士研究生导师。研究方向为计算机测试与控制、电机控制警。2∞805}机电一体化43万方数据阐l直流伺服电机位置控制系统原理豳2模糊p】盼控制器的构建与实现2．1箕’法褫述模糊PID控制器怒在常规PID调节器的撼础上。应用模糊集合理论建立参数民、K和砀与系统偏差彭和偏差变化率EC之蠢鹃二元连续爨数关系，势壤据不丽豹编差秘编羞交纯率在线自熬定PID参数刚，见图2。3)若E·EC

8、速藏小编差绝对值，可取中簿的鼠，同时取较小的搅和中等的茂，，以提高系统动态性能张稳态性能；糟偏差绝对值较小，则实施较小控制，可取较小懿筏，溺嚣孝取较大豹墨稻较，l、豹弱。2．2PID参数的模糊控制器设计值Ll^^^l，Yy)(Yb龇【。◆A蠡盎d模凝裁瓣rk弪{g＆)()()()(plF⋯AND⋯WEM型1；PIDr被控对象IF⋯AND⋯TJEMD-rlF⋯AND⋯1誓EM菲模凝纯—◆▲

9、I／＼觥／rI枞F>厂◆模糊化被测量图2横糊PID控制器的系统框图一般情况下，不同F和EC—F的被控过程对参