基于模糊控制直线电机控制系统设计与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com1匐似基于模糊控制的直线电机控制系统的设计及应用Designandapplicationoflinearmotorcontrolsystembasedonfuzzycontrol陈永刚。。，阎秋生CHENYong—gang。．YANQiu．sheng(1．东莞职业技术学院，东莞523808；2．广东工业大学，广州510006)摘要：直线电机在当今的控制设备中应用越来越广泛，在对经典模糊控制算法的研究基础上，通过优化处理制定了模糊参数隶属度函数和模糊规则，设计了一种基于模糊控制算法的直线电机控制器。用Mat

2、lab的Simulink工具进行仿真，结果表明，该控制算法响应速度快、系统整定时间短，具有较高的应用价值。关键词：直线电机；高速度高精度；模糊控制；整定时间；控制器中国分类号：TP273文献标识码：B文章编号Doi：10．3969l／J．Issn．1009-0134．2013．09(下)．350引言合干扰进行抑制。另，因系统的精确模型无法建立，耦合扰动量也较小，因此无法通过建模进行直线电机是近年来国际上竞相发展的一种新精确的耦合扰动抑制。模糊控制可以在不需要建型电动机，它可以将电能直接转化成直线运动，立系统精确模型的情况下根据专家经验进行控

3、制而不需要任何转换机构的电磁传动装置。在许多优化，因此本文设计了基于经验模型的模糊控制的工业领域里，电机要实现工作台的直线运动，器，以达到对耦合干扰进行抑制的目的。在传统的旋转电机传动系统中，必须经过一系列的中间环节及响应的支撑，而直线电机采用直线驱1控制器设计动，具有响应快、精确度高、推力大等优点。。本平台存在双轴耦合扰动，根据前馈PID算法本文主要针对倒装机中直线定位平台进行控原理，可以根据系统的响应情况通过模糊控制算制算法的设计，以实现对平台的高速度高精控法动态调整和来调整系统响应的速度。由制。但直线电机体积大、质量大，使用柔性框连于

4、，在命令速度为0后也为0，无法在命令速度接方式组成XY平台比传统的交流伺服XY平台双为0后无法对系统进行调整，因此本系统选择轴间的耦合和干扰大，影响平台的定位精度和整定速度，需要开发适合本平台的控制算法来满足平台的控制要求。由于平台的运动过程变化多，跟调整参数的运动过程不一致，因此需要采取措施对这种耦图1加入模糊控制的系统算法框图收稿日期：2013-05-15基金项目：广东省部产学研结合项目重点项目(2011A090200026)；2012东莞职业技术学院院级一般项目；2012东莞职业技术学院教改专项课题(JDxM20l2101)作者简介：

5、陈永刚(1980一)，男，江苏人，工程师，博士，主要从事工业控制技术研究工作。[1161第35卷第g期2013—09(下)学兔兔www.xuetutu.com、l匐似作为模糊算法的动态调整量来动态调整系统的响表1e、、Y的隶属度函数应，以达到抑制系统微小超调的问题。e／／Y隶属度的调整需要通过参考输入来判断需要的调．6．5—4．3．2．10123456整量。参考输入根据当前的位置和经验模型位置NB1．00．80．70．40．10．00．00．00．00．00．00．00．0NM0．20．71．00．70．30．00．00．00．00．00．

6、00．00．0来确定，根据实际位置与经验模型位置的偏差量NS0．00．10．30．71．00．70．20．00．00．00．00．00．0根据模糊控制系统来确定K的调整量。经验模型,j模NZ0．00．00．00．00．10．61．00．00．00．00．00．00．0糊PZ0．00．00．00．00．00．00．01．00．60．10．00．00．0选取没有超调且响应较快的波形数据。变PS0．00．00．00．00．00．00．20．71．00．70．30．10．0图1为加入模糊控制算法的系统算法框图，虚量PM0．00．00．OO．OO．0

7、O．00．00．00．20．71．0O．7O-3线框内部为模糊控制器。PB0．00．00．00．00．00．00．00．00．10．40．70．81．02模糊控制算法设计表2e、的量化2_1模糊控制器输入和输出．63456E<(2O，r28(36，>本系统选用二维模糊控制器，输入为从命令一4428】36】44】4_4速度为0开始每伺服周期的实际位置偏差与经验模l28】l0】12】12型的位置偏差的差值和差值的差分，输出为K的调整量。实际位置偏差为当前位置与命令位置的2．3模糊控制规则及模糊推理偏差，经验模型的位置偏差

8、指理想的经验模型在e和模糊控制器的输入，输出为的调整此伺服周期的实际位置与命令位置的偏差。量Y。根据二维控制器的经验模型和实际对可删建立Y的控制规则如表3所示。冽邶捌表3输出的控