模糊自适应PID控制在无刷直流电机调速系统中的应用

顾祖成1，耿小江2，王永娟1,徐诚1

(1. 南京理工大学机械工程学院，江苏 南京210094）

(2. 四川华庆机械责任有限公司，四川 成都611930)

基金项目：国家级创新项目(17-163-11-ZT-005-022-01)

作者简介：顾祖成(1992—)，男，硕士研究生，主要研究方向为复杂机械设计、仿真与优化，guzucheng1992@163.com.

通讯作者：徐诚，男，教授，xucheng62@163.com.

摘要：为了提高无刷直流电机调速系统响应速度、跟随性及抗干扰能力，基于传统PID控制创建了模糊自适应PID转速、电流双闭环系统。通过在Simulink中创建无刷直流电机的仿真模型并进行动态仿真，获得了能够反映系统动态特性的曲线。仿真结果表明，模糊自适应PID控制下的无刷直流电机调速系统抗干扰能力、跟随性和鲁棒性更好，响应速度比传统PID控制提高15%。

关键词：无刷直流电机；PID控制；动态特性

中图分类号：TP273   文献标识码：B   文章编号：2095-509X(2020)01-0039-03

由于无刷直流电机的控制相对简单、力矩大、起始响应速度快，常用于各种对可靠性要求较高的场合，因此创建合理的无刷直流电机模型对调速系统是至关重要的。PID（proportion integration differentiation，比例、积分、微分）控制器具有算法简单、可靠性好的特点，常用于被控对象线性、非线性不太严重的系统。模糊自适应PID是通过使比例、积分、微分3个参数能够根据模糊规则自动改变，从而具有一定的自适应性。相比传统PID，其响应性能、鲁棒性以及跟随性都有较大的提升［1-3］。本文在Simulink中创建无刷直流电机的数学仿真模型，分别使用传统PID控制器和模糊自适应PID控制器对其调速系统进行控制，观察能够反映系统性能的动态特性曲线并对仿真结果进行分析与研究，以期找到提高系统动态性能的方法。

网站微信公众号   欢迎大家关注