双闭环模糊控制系统的设计与仿真

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双闭环模糊控制直流调速系统仿真模型设计(毕业论文)

目录中文摘要 (1)Abstract: (1)一、绪论 (2)1、课题背景 (2)2、课题完成的主要工作 (2)二、课题相关的基本理论 (3)1.PID控制 (3)2、模糊控制 (3)（1）模糊集合论 (3)（2）模糊控制的基本理论 (4)（3）模糊控制系统基本结构 (4)（4）模糊控制器的组成 (5)3、双闭环直流调速系统 (5)（1）双闭环直流调速系统的组成 (5)（2）动静态特点 (6)三、模糊控制双闭环直流调速系统建模 (7)1、设计任务 (7)2、系统总体结构 (8)3、建立仿真模型的基本操作 (8)4、一维模糊控制双闭环直流调速系统MATLAB仿真模型 (12)（1）一维模糊转速调节器和电流调节器的仿真模型 (12)（2）一维模糊控制器规则表 (15)（3）一维模糊推理系统的编辑 (15)（4）一维模糊控制双闭环直流调速系统仿真模型 (18)5、二维模糊控制双闭环直流调速系统MATLAB仿真模型 (19)（1）二维模糊转速调节器和电流调节器的仿真模型 (19)（2）二维模糊控制器规则表 (20)（3）二维模糊推理系统的编辑 (21)（4）二维模糊控制双闭环直流调速系统的仿真模型 (24)四、仿真及结果分析 (25)1、传统PI控制双闭环调速系统的仿真模型 (25)（1）传统PI控制双闭环调速系统的仿真模型 (25)（2）仿真模型的运行 (26)2、仿真及结果对比分析 (26)（1）被控对象参数改变前的仿真及分析 (26)（2）被控对象参数改变后的仿真及分析 (29)五、总结 (31)致谢 (31)参考文献 (32)双闭环模糊控制直流调速系统仿真模型设计中文摘要：该设计以传统PID控制器和模糊控制理论为基础，以双闭环直流调速系统为控制对象，然后利用Matlab 2010b仿真软件对双闭环模糊控制直流调速系统进行仿真，并通过仿真结果分析模糊控制双闭环直流调速系统比传统PI 控制双闭环直流调速系统优势。

模糊控制系统建模与仿真分析

题目：模糊控制系统建模与仿真分析一、实验目的1、熟悉Matlab软件的基本操作方法2、掌握用matlab/Fuzzy logic toolbox进行模糊控制系统建模仿真的基本方法。

3、熟悉模糊控制系统设计的基本方法二、实验学时：4学时三、实验原理MATLAB R2008提供了建立模糊逻辑推理系统的仿真工具箱——Fuzzy Logic Toolbox，版本为Fuzzy Logic Toolbox2.2.7。

建立模糊逻辑推理系统有两种基本方法，第一种方法是借助模糊推理系统编辑器（Fuzzy Logic Editor）的图形界面工具建立模糊逻辑推理系统，第二种方法是利用命令建立模糊逻辑推理系统。

第一种方法使用简单、建模方便，适合于初学模糊逻辑控制系统建模与仿真的读者。

第二种方法稍难一些，但对深入了解模糊逻辑推理系统的MATLAB仿真知识大有帮助。

下面分别讲述两种方法，读者可自行选择阅读。

1模糊逻辑工具箱图形界面工具模糊逻辑工具箱图形工具是为了方便用户建立模糊推理系统而推出的图形化设计工具，在这里可快速方便的建立模糊推理系统并观测模糊规则、推理输出等。

模糊逻辑推理图形工具主要包括：基本模糊推理系统编辑器（fuzzy）、隶属函数编辑器（mfedit）、模糊规则编辑器（ruleedit）、模糊规则观测器（ruleview）、模糊推理输入输出曲面观测器（surfview）。

下面分别介绍它们的基本使用方法。

1.1基本模糊推理系统编辑器在Command Windows输入“fuzzy”命令，弹出如下图 1所示的“FIS Editor”（模糊推理系统编辑器）窗口。

在这里可以对包括输入、输出模糊语言变量的名称、模糊推理系统的类型和名称、模糊逻辑推理的各种运算（与、或、蕴含、规则合成、解模糊化）等高层属性进行编辑。

同时,还可以打开模糊推理系统的隶属函数编辑器（mfedit）、模糊规则编辑器（ruleedit）、模糊规则观测器（ruleview）、模糊推理输入输出曲面观测器（surfview）。

基于Matlab的模糊PID双闭环直流调速系统的仿真(精)

基于Matlab的模糊PID双闭环直流调速系统的仿真安徽理工大学李恒韩向锋摘要本文针对开环直流调速系统启动冲击电流大,转速调节速度慢等特点上,建立了双闭环控制系统,仿真结果显示系统性能指标有了大提高。

在此基础上,速度调节器采用模糊控制技术作为外环控制,内环采用PI控制,经M AT-LAB仿真结果表明,直流调速控制系统的性能指标得到了一定的改善。

关键字三相整流双闭环直流调速模糊控制在现代化的工业生产过程中,许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节,并且要求有良好的稳态、动态性能。

而直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起制动和反转等良好的动态性能,能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求在高性能的拖动技术领域中,相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。

开环直流调速由于自身的缺点几乎不能满足生产过程的要求,在应用广泛的双闭环直流调速系统中,传统PID控制已经得到了比较成熟的应用。

但是受电动机负载等非线性因素的影响,传统的控制策略在实际应用中难以保持设计时的性能。

随着模糊控制技术应用的日渐成熟,又由于模糊控制不依赖于被控对象的精确数学模型,能够克服非线性因素的影响,对调节对象的参数变化具有较强的鲁棒性,所以将模糊控制与传统的PID控制结合可以起到很好的效果。

模糊控制系统中,在当对象参数、1双闭环控制系统本系统采用电流、转速两个独立调节器的双闭环控制结构,转速调节器的输出就是电流调节器给定,因此电流环能够随转速的偏差调节电动机电枢的电流。

当转速低于给定转速时,转速调节器的输出增加,即电流给定上升,并通过电流环调节使电动机电流增加,从而使电动机获得加速转矩,电动机转速上升,并通过电流环调节使电动机电流下降,电动机将因为电磁转矩减小而减速。

在当转速调节器饱和输出达到限幅值时,电流环既以最大电流限制实现电动机的加速,使电动机的起动时间最短,转速、电流双闭环直流调速系统的仿真模型如图1。

基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统仿真研究

基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统仿真研究摘要直流电机广泛应用于工业自动化领域，在许多工业过程中扮演着重要的角色。

为了实现对直流电机的精确控制，双闭环调速系统被广泛采用。

本文提出了基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统，并通过仿真研究进行验证。

仿真结果表明，该算法能够有效地提高直流电机调速系统的动态性能和稳定性。

关键词：直流电机，双闭环调速系统，模糊PID算法，仿真研究1.引言直流电机具有结构简单、启动电流小、调速范围广等优点，在工业控制中得到了广泛的应用。

双闭环调速系统是一种常用的直流电机控制方法，通过两个闭环控制器实现对电流和转速的控制，提高了控制系统的精确性和稳定性。

然而，传统的双闭环调速系统存在一些问题，如参数调整困难、响应速度较慢等。

因此，本文提出了基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统。

2.双闭环直流调速系统结构双闭环直流调速系统包括了电流环和速度环两个控制环路。

电流环负责控制电机的电流，速度环负责控制电机的转速。

两个环路通过PI调节器连接，形成闭环控制系统。

3.基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统设计模糊PID算法是PID算法的一种改进方法，将模糊控制理论引入到PID控制中，通过模糊化输入和输出变量，建立模糊规则库，利用模糊推理机制完成控制。

本文将模糊PID算法应用于双闭环直流调速系统中。

4.仿真研究在Matlab/Simulink环境下进行双闭环直流调速系统的仿真研究。

首先，建立系统的数学模型，包括电机的电流方程和速度方程。

然后，根据数学模型，设计模糊PID控制器，并设置合适的控制参数。

最后，进行仿真实验，对比分析不同控制算法在系统动态响应、稳态误差等方面的性能差异。

5.仿真结果与分析通过仿真实验，得到了基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统的性能数据。

对比分析表明，采用模糊PID算法的控制器能够有效地提高系统的动态性能和稳定性，减小了调试的难度。

6.结论本文提出了基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统，并进行了仿真研究。

模糊自整定PID双闭环直流调速系统建模及仿真分析

模糊自整定PID双闭环直流调速系统建模及仿真分析作者：陈德海潘兴宾来源：《价值工程》2014年第22期摘要：本文章对于工程上常采用的直流调速控制系统，详尽地阐述了双闭环调速系统的PID控制原理，分别对调速系统的电流环、转速环的动态特性、抗干扰特性进行simulink仿真实验。

针对在克服较大扰动和提高系统动态品质的要求，设计了一种基于模糊控制理论的PID 控制器并对调速系统进行仿真实验。

通过与原有PID控制器进行对比，发现基于模糊控制理论的PID控制器可以显著提升控制效果，并且具有非常强的抗干扰特性，快速的系统响应，良好的动态特性等。

Abstract： Aiming at the DC speed regulation system often used in project， this article elaborates the PID control theory of dual-closed loops speed regulation system， and makes the simulink simulation experiment to the dynamic characteristic and anti-interference characteristic of the current loop in speed regulation system. To overcome larger disturbance and improve the dynamic quality of system， this article designs a PID controller based on fuzzy control theory for simulation experiment of speed regulation system. Compared with the original PID controller， PID controller based on fuzzy control theory can greatly improve the control effect， has very strong anti-interference characteristic， fast system response， and good dynamic characteristics.关键词： PID控制；模糊控制；双闭环；直流调速；simulinkKey words： PID control；fuzzy control；double closed loops；DC speed control；simulink中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）22-0057-040 引言直流调速控制因其具有良好的起动、制动性能，在现代化生产中起着重要作用，在轧钢机、矿井卷扬机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用[1]。

基于模糊控制的双闭环系统及仿真分析

（１）
额定励磁下的感应电动势和电磁转矩分别为：
Ｅ：
＝
（２）
（３）
图２Ｈ桥双极性控制原理图
忽略粘性摩擦及弹性转矩，电动机轴上动力学方程为：
五＝ＧＤ２ｄｎ
一
（４）
ＶＶＡＮＧＬｉａｎｇ．ＳＵＮＳｈｏｕ－ｊｕａｎ
（１．中国矿业大学信息与电气工程学院，徐州２２１００８；２．江苏师范大学电气工程及自动化学院，徐州２２１００８）搞耍；采用模糊控制实现直流电机双环调速。文中首先建立了直流电机的数学模型，分析了转速和电流双闭环控制的必要性，并对转速环模糊控制器设计。提出了模糊ＰＤ并联积分的控制器结构，完善了ＰＩＤ控制器的性能，提高了系统的控制精度。最后应用ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ工具箱，实现了直流电机模糊控制系统的计算机仿真。仿真结果表明，该方法比经典ＰＩＤ控制器具有更快的动态响应和更高的调节精度。关键词：模糊控制；双环调速；ｓｌｍｕｌｌｎｋ仿真中圈分类号：ＴＭ３３文献标识码：Ａ
０引言
由于直流电动机具有良好的起、制动性能，能实现大范围内平滑调速，故煤矿电机车仍采用直流电机牵引。由于直流电机系统本身的非线性，ＰＩ调节器难以保持良好的控制性能。考虑到模糊控制实现的简易性和快速性，又不依赖于对象的模型，因

基于模糊控制的双闭环直流电机调速系统的设计仿真

Telecom Power Technology设计应用基于模糊控制的双闭环直流电机调速系统的设计仿真1，蒋丰庚2，张以全1，肖少华嘉兴供电公司，浙江嘉兴314000；2.国网浙江省电力有限公司双创中心，浙江直流电动机具有较好的机械特性和调速性能，在一些比较特殊的行业中能够体现出显著的优越性。

针对MATLAB/Simulink对传统的PID控制方法和该文提出的模糊控制方法分别进行仿真实验。

通过仿真对比，验证了该电流、转速双闭环控制系统在直流电机控制应用中的有效性和工程应用价值。

模糊控制；直流调速；MATLAB/Simulink仿真Design and Simulation of Double Close-Loop DC Motor Speed Control System Based onFuzzy Control, JIANG Fenggeng2, ZHANG Yiquan.State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd., Jiaxing Power Supply Company, Jiaxing.Entrepreneurship and Innovation Center of State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd., Hangzhoubecause they have goodperformance, and they can show obvious advantages in some special industries. Based on the modeling of DC motor, 2021年12月25日第38卷第24期Telecom Power TechnologyＤｅｃ．　２５，　２０２１，　Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．２４　钟全辉，等：基于模糊控制的双闭环直流电机调速系统的设计仿真开始，首先对其进行一定的等价变换和近似化的处理，并根据设计要求确定需要将其矫正成哪一类的典型系统，其次按照具体控制对象决定电流调节器的类型，最后依照动态性能指标要求确定各个环节调节器的参数。

基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统仿真研究

基于模糊PID算法的双闭环直流调速系统仿真研究摘要：双闭环直流调速系统是一种常见的电机调速系统，模糊PID算法是一种在传统PID算法基础上加入模糊控制的方法。

本文针对双闭环直流调速系统，采用模糊PID算法进行仿真研究，通过对比传统PID算法与模糊PID算法在不同工况下的调速性能以及稳定性，验证模糊PID算法的优越性。

研究结果表明，模糊PID算法在双闭环直流调速系统中具有更好的性能和稳定性。

关键词：双闭环直流调速系统，模糊PID算法，仿真研究1.引言直流电机调速系统广泛应用于工业生产中，对调速系统的性能和稳定性有较高要求。

传统PID算法在调速系统中被广泛使用，但是对于非线性、时变等复杂系统，PID算法的性能存在一定的限制。

为了提高调速系统的性能和稳定性，研究人员提出了模糊PID算法。

2.双闭环直流调速系统模型双闭环直流调速系统包括速度环和电流环两个闭环系统，速度环通过对电机电压进行调节来控制电机的转速，电流环通过对电机电流进行调节来控制电机的负载。

双闭环直流调速系统模型的数学表达式为：速度环：\[u_1(s) = K_{p1}E(s) + K_{i1}\int E(s)ds +K_{d1}\frac{dE(s)}{ds}\]电流环：\[u_2(s) = K_{p2}I(s) + K_{i2}\int I(s)ds +K_{d2}\frac{dI(s)}{ds}\]其中，\(u_1(s)\)和\(u_2(s)\)分别为输出控制信号，\(E(s)\)和\(I(s)\)分别为速度误差和电流误差，\(K_{p1}\)，\(K_{p2}\)等为PID 控制器的参数。

3.模糊PID算法原理模糊PID算法是在传统PID算法的基础上加入模糊控制的方法，通过模糊化、规则库和解模糊化三个步骤实现模糊PID控制。

模糊化将输入和输出变量转换为模糊集合，规则库定义了不同输入与输出之间的关系，解模糊化将模糊集合转换为具体的输出值。

dq075阶倒立摆系统的双闭环模糊控制与MATLAB仿真

第1章引言1.1 模糊控制理的发展历史、研究现状及展望1.1.1 模糊控制理论的发展历史模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。

在人类自然科学的发展历史上，人们总是以追求事物的精确性描述为目的来进行研究，并取得了大量的成果。

随着科学技术的进步，在社会生产和生活中存在的大量的不确定性开始引起人们的注意。

1965年，美国的L.A.Zadeh教授创立了模糊集合论；1973年他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。

1974年，英国的E.H.Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器，并把它应用于锅炉和蒸汽机的控制，在实验室获得成功。

这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。

模糊控制实质上是一种非线性控制，从属于智能控制的范畴。

模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论，又有着大量实际应用背景。

模糊控制的发展最初在西方遇到了较大的阻力；然而在东方尤其是在日本，却得到了迅速而广泛的推广应用。

近20多年来，模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步，成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。

其典型应用的例子涉及生产和生活的许多方面，例如在家用电器设备中有模糊洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、照相机和摄录机等；在工业控制领域中有水净化处理、发酵过程、化学反应釜、水泥窑炉等的模糊控制；在专用系统和其它方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以及机器人的模糊控制等。

目前，模糊控制技术日趋成熟和完善。

各种模糊产品充满了日本、西欧和美国市场，如模糊洗衣机、模糊吸尘器和模糊摄像机等等，模糊技术几乎变得无所不能，各国都争先开发模糊新技术和新产品。

多年来一直未解决的稳定性分析问题正在逐步解决。

模糊芯片也已研制成功且功能不断加强，成本不断下降。

直接采用模糊芯片开发产品己成为趋势。

双闭环液位模糊PID控制系统的设计

双闭环液位模糊PID控制系统的设计摘要常规PID控制器结构简单，鲁棒性强，但是不易在线整定，对非线性系统的控制效果也不是很好，而模糊控制能够克服上述缺点，只是进入稳态后会存在一定的静差，因而将两者结合起来的模糊自整定PID控制器能进一步改善液位控制系统的性能。

本文通过试验法建立被控对象的数学模型，设计•出双闭环液位串级控制系统，主调节器用模糊自整定PID控制，副调节器均采用比例控制。

针对液位控制系统特征，选取合适的模糊控制规则和隶属度函数，设计模糊自整定PID控制器，并计算出模糊控制表。

将设计的审级系统在Simulink中仿真，并在被控对象模型参数变化和添加扰动的情下，比较了常规PID与模糊自整定PID的控制效果。

验证了模糊自整定PID控制器的优越性能。

关键词：吊级控制系统；PID控制；模糊自整定PIDDesign of double-loop Liquid-levelControl System with Fuzzy PIDAbstractPID controller has a simple structure and good robustness, but the parameters of conventional PID can not be easily regulated on line・When it is used in the nonlinear systems, usually the satisfactory performance can not be obtained. Fuzzy control can overcome the above disadvantages, but the static error is difficult to disappear. Therefore, the combination of fuzzy control and PID control would furtherly improve the performance of the liquid-level control system. In this thesis, the mathematical model of the plant is firstly built by the experimental method. Then the three-loop cascade control system, with the fuzzy self-regulating PID controller as the main controller and the P controller as the two subregulators, is designed. For the liquid level control system, the fuzzy self-regulating PID controller is designed after designing the appropriate membership functions and fuzzy control rules,.The simulations of the designed cascade system are carried out in Matlab/Simulink environment..The real time control results show that the fuzzy self-regulating PID controller has good control performance.Keywords：cascade control system； PID control: fuzzy self-regulating PID第一章绪论自动控制理论经历了经典控制理论、现代控制理论两个发展阶段，现在已进入了非线性智能控制理论发展时期。

模糊控制系统的建模与仿真设计方法

模糊控制系统的建模与仿真设计方法摘要：模糊控制系统是一种基于模糊逻辑的控制方法，广泛应用于工业控制、自动驾驶等领域。

本文介绍了模糊控制系统的基本原理，详细讨论了建模与仿真设计的方法，包括输入输出的模糊集合划分、规则库的构建、模糊推理与输出解模糊等关键步骤，并通过实例分析验证了方法的有效性。

1. 引言模糊控制系统是一种使用模糊逻辑进行决策和控制的方法，相较于传统的精确控制方法，具有更强的适应性和鲁棒性。

在实际应用中，模糊控制系统已被广泛运用于工业控制、自动驾驶等各个领域。

为了设计高性能的模糊控制系统，合理的建模与仿真设计方法至关重要。

2. 模糊控制系统的建模建模是模糊控制系统设计的第一步，其目的是将实际控制问题转化为模糊集合及其规则库的形式，方便进行模糊推理。

模糊控制系统的建模过程一般包括以下几个步骤：2.1 输入输出模糊集合划分对于待控制的对象，需要对输入和输出的变量进行模糊化，即将实际输入输出的连续取值划分为若干个模糊集合。

划分过程可以基于专家知识或实际数据，常用的划分方法包括三角法、梯形法和高斯法等。

2.2 规则库的构建规则库是模糊控制系统的核心，其中包含了模糊控制的知识和经验。

规则库的构建需要依据专家知识或经验，并将其转化为一系列模糊规则的形式。

每条规则一般由若干个模糊集合的条件和一个模糊集合的结论组成。

2.3 模糊推理通过将实际输入值映射到对应的模糊集合上，利用推理方法将输入与规则库中的规则进行匹配，得到模糊输出。

常用的推理方法包括最大值法、加权平均法和模糊积分法等。

2.4 输出解模糊由于模糊输出是一个模糊集合，需要对其进行解模糊得到具体的输出。

常用的解模糊方法包括最大值法、面积平衡法和最大隶属度法等。

3. 模糊控制系统的仿真设计模糊控制系统的仿真设计是为了验证所设计的模糊控制系统在实际情况下的性能。

仿真设计通常包括以下步骤：3.1 系统建模根据实际控制对象的特性，将其建模为数学模型，包括输入与输出的关系、系统的动态特性等。

直流电动机双闭环控制系统的设计仿真毕业设计(Word最新版)

直流电动机双闭环限制系统的设计仿真毕业设计通过整理的直流电动机双闭环限制系统的设计仿真毕业设计相关文档，渴望对大家有所扶植，感谢观看！摘要传统的直流电机始终在电机驱动系统中占据主导地位，但由于其本身固有的机械换向器和电刷导致电机容量有限、噪音大和牢靠性不高，因而迫使人们探究低噪音、高效率并且大容量的驱动电机。

随着电力电子技术和微限制技术的迅猛发展成熟起来的直流无刷电机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低、容量大且牢靠性高的特点，从而使其极有渴望代替传统的直流电机成为电机驱动系统的主流。

首先，从电机本体和限制角度动身，阐述了直流无刷电机在实际应用中须要解决的关键性问题：电磁转矩脉动。

具体分析了电磁转矩脉动产生的各种缘由，特殊是分析了相电流换向所产生的纹波转矩脉动。

其次，本文对无刷直流电动机的工作原理进行了详尽的分析，建立了三相无刷直流电动机的数学模型。

并利用MATLAB ／SIMULINK软件建立了三相无刷直流电动机的限制系统仿真模型。

仿真模型采样的是电机限制系统中常用的双环系统(转速一电流双闭环限制)。

为了提高系统的静动态特性，转速外环接受PI调整器，电流内环接受PI调整器。

转子位置通过直流无刷电机感应电势检溺，仿真结果表明白该仿真模型限制系统与理论分析完全吻合，从而证明白模型的有效性。

然后，初步设计了伺服系统的原理图。

以PID限制器作为整个限制电路的核心，一台40w的直流无刷电机作为被控对象，完成了伺服系统的转速限制。

最终，对将来的工作赐予了展望，并对全文的内容进行了总结。

关键词：无刷直流电动机；转矩脉动；PID限制器Abstract Conventional DC motor always takes up dominant position in driving system，butits inherent mechanical commutator and brush bring on limited capability，low reliability and big noise．These shortcoming necessitate US to develope lower noise，high efficiency and big capability driving motor．With the development of the power electronicsand micro—control technique，permanent—magnet brushless DC motor possesses small volume，light weight，high efficiency，low noise，big capability and reliability，so it is hopeful to become main motor in drive system．Fuzzy controller has the advantage of robust trait and strong anti-jamming merit．First，from the point of view of motor and control，the paper expounds all kinds of cause of brushless dc motor’s ripple toque．Especially，analyzes the cause of commutation ripple torque．Second，mathematical model is presented based on the the operating principle of BLDCM，which is analyzed in detail．This paper introduces software matlab／simulink and how to use it．Simulation model of three—phase BLDCM is set up and performed．The controlsystem is virtually a dual closed—loop system with current controller’s inner loop and speed controller as outer loop．speed controller adopts fuzzy。

直流双闭环调速系统及其模糊控制的仿真_欧卫斌

[5]　袁　川,杨洪耕.三相电压畸变且不对称时电流基波正序有功分量的改进瞬时检测方法研究[J].继电器,2005(14):57-60.[6]　CU T RI R,LO U REN O M J.A N ew I nstantaneo usM ethod fo r Harmo nics,P ositive a nd N ega tiveSequence Detection for Compensation o f Distor tedCurrents w ith S ta tic Conver ters U sing P ulse widthM odulatio n[C]//11th Internatio nal Co nfer ence onHar monics and Q uality of Po we r,2004:374-378. [7]　马大铭,朱东起,高景德.三相电压不对称时谐波和无功电流的准确检测[J].清华大学学报:自然科学版,1997,37(4):1-10.[8]　李红雨,吴隆辉,卓　放,等.一种新型的快速电流检测方法的研究[J].中国电机工程学报,2005,25(13).　第3期　2010年3月工矿自动化Industry and M ine A utomationNo.3　M ar.2010　文章编号:1671-251X(2010)03-0057-04直流双闭环调速系统及其模糊控制的仿真欧卫斌(宝鸡文理学院电子电气工程系,陕西宝鸡　721007) 摘要:给出了常规直流双闭环调速系统的仿真模型,采用Matlab对该模型进行了仿真,得出结论:常规直流双闭环调速系统具有较好的动态与静态特性,可以很好地抑制扰动量对电动机转速的影响,但该系统依赖精确数学模型,在增加解决环节的同时,系统模型趋于复杂,可能还会影响系统的可靠性。

在该分析结果的基础上,提出了一种基于模糊控制+PI转速调节器的直流双闭环调速系统的设计方案,该方案中电流环仍采用常规PI调节,转速环改为模糊控制器与常规PI调节分时作用方式。

无刷直流电机双闭环控制系统的建模与仿真

1
+
Ia*
1
2
-
ua0
Ia
图6 A相电流滞环控制模型
以下是三相参考电流信号的M文件： function[Ia，Ib，Ic]=fcn（Is，angle） pos=angle-f loor（angle/2/pi）*2*pi；
if pos<pi/3 Ia=Is；Ib=-Is；Ic=0；
elseif pos<2*pi/3 Ia=Is；Ib=0；Ic=-Is；
Keywords: Brushless DC motor Modeling Simulati on Single neuron PID
无刷直流电机（Br ushless DC Motor，以下简称BLD C M）是随着电力电子技术和电机控制技术的发展而迅速成熟起来的一种新型电机。其转子采用永磁材料磁极，具有体积小、重量轻、高效和控制精度高等优点，同时还具有普通
由于转子是永磁的，忽略其磁阻影响，并假设三相对称，则可认为：L a =L b =L c =L s、R a =R b =R c =R、L a b =L a c =L b a=L b c =L c a=L c b =M、令L s-M=L，又因为ia+ib+ic=0，于是，式（1）可以改写成：
再将ua0ub0uc0换向逻辑信号中的246信号组成6路脉冲信rad额定负载tl3nm额定转速n1500p仿真时空载启动于t007s时加入额定负载到反电动势定子电流转速的波形分别如246负载阶跃变化时的电磁转矩仿真本文在分析无刷直流电机数学模型的基础上用matlabsimuli析相吻合系统过渡时间短无超调稳态性能好
elseif pos<pi Ia=0；Ib=Is；Ic=-Is；

运动控制课设-双闭环模糊控制系统的设计与仿真

文章编号：双闭环模糊控制系统的设计与仿真熊梅（江南大学物联网工程学院，江苏无锡，214122）摘要：采用模糊控制理论，设计模糊速度控制器，实现双闭环模糊模糊调速系统仿真，并比较负载变化时模糊控制系统的性能与PI控制系统的性能。

关键字：直流电动机调速; 双闭环;模糊控制; PID 控制中图分类号：文献标识码：Simulat ion of DC Double Closed-loop Speed-reg ulationSyst em and Its Fuzzy ControlXIONG Mei(jiangnan University in IOT Engineering.wuxi in jiangsu provice.214122)Abstract:, Fuzzy speed controller design to achieve double-loop fuzzy fuzzy speed control system simulation, and compare the load changes the performance of fuzzy control system with PI control system performance fuzzy control theory.The paper gave a simulation model of common DC double clo sed-loopspeed- reg ulat ionsystem and used Matlab to simulate the mo del, and made a conclusion: the common DC do uble clo sed-loopspeed-regulatio n sy stem has a better dynamic and stat ic characterist ics and can restr ain inf luence of disturbance on rotat ion speed of mo to r. But the system depends on accurate mathemat ical mo del, which no t only increases solution links but also makes sy stem's model mo re complex and may af fect reliability of he system. On the basis of the analy sis result , the paper pro posed a desig n scheme of DC double clo sedloop peed- reg ulat ion sy stem based on fuzzy cont rol + PI ro tat ion speed reg ulator. In the scheme, the urrent loop st ill uses common PI egulation and rotat io n speed loo p uses t ime-shar ing actio n mo de of fuzzy ont roller and common PI regulation.Key words:DC speed- reg ulat ion, double closed-lo op, fuzzy contr ol, PID control1.引言直流电动机具有良好的起、制动性能，在电力拖动自动控制系统，如轧钢机机器辅助机械、矿井卷场机等领域中得到了广泛的应用。

双闭环模糊控制系统的设计与仿真

《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，提岀了双闭环模糊控制系统的的设计与仿真。

关键词：直流电机；双闭环系统；模糊控制中图分类号：文献标识码：ADouble Closed Loop Fuzzy Control System Design and SimulationAuthor n ame(Jiangnan University, Wuxi 214122, China)Abstract: DC motor has good starting, braking performance, therefore in the electric drive automatic control system is widely applied in the field of. As everyone knows, the closed-loop DC motor system static characteristics than the open loop system of mechanical feature of more than hardware, and speed, electric current double closed loop DC motor control system is of good performance, the most widely used DC speed regulating system, but the system depend on the accurate mathematical model, increase solve link at the same time, the system model tends to be complex, also may influence the reliability of the system. Therefore we are summing up the previous experience at the same time, put forward a double closed loop fuzzy control system design and simulation.Key words: DC Motor; Double Closed Loop System; Fuzzy Control1引言直流电动机具有启动转矩大、调速范围宽等优势，在轧钢机、电力机车等方面仍广泛采用。

模糊控制系统的建模与仿真

模糊控制系统的建模与仿真概述：模糊控制系统是一种基于模糊逻辑运算的控制系统，具有较强的适应性和灵活性，由于其能够模拟人类判断思维，因此在实际应用中得到了广泛的应用。

本文主要介绍模糊控制系统的建模方法和仿真过程，并以一个实际的调节系统为例，详细阐述了模糊控制系统建模和仿真的具体步骤和操作过程。

一、模糊控制系统的建模1、模糊控制系统基本结构模糊控制系统主要包括模糊化、规则库、推理机和解模糊化等四个核心部分，基本结构如下图所示：2、模糊化过程模糊化是将输入量从实数域映射到模糊集合中的过程，其目的是将输入量的精确值转化为对应的模糊语言变量。

模糊化的基本方法是将实数值用隶属度函数映射到模糊集合中，然后用一个三元组表示模糊集合，即（集合名称，隶属度函数，隶属度范围）。

3、规则库规则库是模糊控制系统的核心部分，它是由一系列模糊化的输入量和对应的输出变量构成的，每个规则由若干个前提条件和一个结论组成，并用“IF-THEN”规则表示。

4、推理机推理机负责推断和输出决策结果，包括模糊推理和模糊推断两个过程。

其中，模糊推理是根据规则库和输入量计算出所有规则的置信度，然后进行加权平均，得到系统输出的模糊集合；模糊推断是将模糊集合转换为实际输出值。

5、解模糊化解模糊化是将模糊输出结果转换为实际物理控制量的过程，它根据实际控制对象和需求选择合适的解模糊方法，常见的解模糊方法有最大值法、中心平均法、面积平均法等。

二、模糊控制系统的仿真模糊控制系统仿真是指通过计算机模拟模糊控制系统的运行过程，以便测试控制系统的性能和精度，并对系统进行优化和设计。

本文以一个加热器温度控制系统为例，介绍了模糊控制系统仿真的具体步骤和操作过程。

1、系统模型建立在模拟系统的基础上，我们需要了解系统的物理特性和控制特性，以此建立系统模型，并利用SIMULINK等软件实现仿真。

2、变量模糊化根据温度特性曲线及控制器的输出特性曲线等建立输入与输出模糊化函数，从而实现温度与控制器输出变量之间的映射。

直流电动机调速系统模糊控制的仿真

直流电动机调速系统模糊控制的仿真摘要针对直流电动机调速系统的非线性和构造参数易变化等特点，本文设计了模糊控制器，建立了转速环为模糊控制的双闭环调速系统。

为了验证模糊控制器的控制效果，本文对直流电动机的参数变化、负载突变等不同情况进展了仿真研究，并将仿真结果与常规PID 控制进展比拟。

结果说明，模糊控制器在电机参数变化或负载突变时具有较好的控制性能。

关键词直流电动机控制器仿真1引言直流电动机具有良好的起、制动性能，在电力拖动自动控制系统，如轧钢机及其辅助机械、矿井卷杨机等领域中得到了广泛应用。

然而传统直流电动机双闭环调速系统大多采用构造简单、性能稳定的常规PID控制技术，由于在实际的传动系统中，电机本身的参数和拖动负载的参数(如转动惯量)并不如模型那样一成不变，在某些应用场合会随工况而变化；同时，电机本身是一个非线性的被控对象，许多拖动负载含有弹性或间隙等非线性因素。

因此被控制对象的参数变化与非线性特性，使得线性的常参数的PID调节器常常顾此失彼，不能使系统在各种工况下都能保持设计时的性能指标，往往使得控制系统的鲁棒性差，特别是对于模型参数大X围变化且具有较强非线性环节的系统，常规PID调节器难以满足高精度、快响应的控制要求，常常不能有效克制负载、模型参数的大X围变化以及非线性因素的影响［1］。

模糊控制是一种典型的智能控制方法，广泛地应用于自然科学和社会科学的许多领域［1］，其最大的特点是将专家的经历和知识表示为语言控制规那么，并用这些控制规那么去控制系统，这样它可以不依赖于被控制对象的准确数学模型，能够克制非线性因素的影响，对被控制对象的参数具有较强的鲁棒性。

为了验证模糊控制器具有对被控制对象参数变化适应能力强的特点，本文以实际的直流电动机双闭环调速系统为例，设计了相应的模糊控制器，建立了直流电动机双闭环调速系统模糊控制的仿真模型，仿真结果说明，模糊控制器在负载突变或电机参数变化时具有较好的控制性能，充分表达了其适应于非线性时变、滞后系统的控制以及鲁棒性强的特点。

双模糊控制器的设计与实现.

双模糊控制器的设计与实现双模糊控制器的设计与实现类别：传感与控制本文基于模糊控制器的基础上，设计实现了一种双模糊控制器，根据实际系统输出信号的误差大小利用两个模糊控制器分别进行控制，以改善系统的快速性和消除误差。

1 双模糊控制器的设计单模糊控制器主要用于快速响应及对大误差的消除，在单模糊控制器中，将其误差量化因子Ke增大，从而相当于缩小了误差的基本论域，增大了对误差变量的控制作用。

同时，将误差变化率因子Kec增大，以减小超量。

将控制量的比例因子Ku减小，以减小系统振荡。

双模糊控制器原理图如图1所示,假设变量eo为大、小误差的临界值(人为可以根据实际设定)，当系统误差较大时，用单模糊控制器1控制，以达到快速响应、消除误差的目的；当系统的误差较小时，用单模糊控制器2进行控制，从而改善模糊控制器对于系统误差较小时的控制效果，进而帮助取得较好的控制效果。

进行仿真时，给定输入信号为单位阶跃信号。

控制对象为一典型时变对象，数学模型表示为：其中T1、T2为时间常数，分别为100 s和72 s，τ为系统滞后时间10 s，K为比例系数，值为2。

该系统是一个大滞后系统，非线性特性，属于典型的工业控制对象! 设计双模糊控制器时，将输入信号误差e量化为8个等级，{NB，NM，NS，NO，PO，PS，PM，PB}，误差变化率ec和输出变量u量化为7个等级，{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，误差e及误差变化率ec、输出变量u论域为[-6，6]。

误差e及误差变化率ec、输出变量u的隶属度函数选为梯形隶属度函数如图2所示; 在总结专家经验和知识的基础上，得到模糊控制规则表如表1所示。

控制规则多少决定了控制系统的精度，控制规则的多少也与输入输出变量数目、每一变量的语言值数目等因素有关。

此系统共设计了56条规则如表1所示：使用的推理方法是最大最小推理法。

最终推理结果是以模糊子集的形式来表示系统的输出量阀门的校正量。

阀门不能用这样的表示方式进行调节，故需进行模糊量的精确化，本设计中采用了重心法来进行解模糊。