双闭环模糊控制系统的设计与仿真

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模糊控制仿真实验设计

模糊控制系统的仿真实验实验目的：现有被控对象一：G(s)=1/(s2+2s+1)被控对象二：G(s)=K /【(T1s+1)(T2s+1) 】试设计一个模糊控制系统来实现对它的控制，并完成以下任务：任务一：通过仿真分析模糊控制器的参数的变化（主要讨论控制器解模方法和量化因子的变化）对系统性能的影响。

任务二：在控制器参数一定的情况下改变被控对象的参数，分析对象参数变化时fuzzy controller的适应能力。

任务三：在控制器参数一定的情况下改变被控对象的结构，分析对象结构变化时fuzzy controller的适应能力。

实验分析：要完成以上任务应分两个步骤：一设计模糊控制器，二用matlab的模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统，并在simulink中实现对模糊系统的仿真。

接下来就以对象一为例说明模糊控制系统的仿真。

一、模糊控制器的设计模糊控制器的设计步骤为：1、选择控制器的输入输出：选择误差e及误差变化量ec为输入，u作为输出用于控制对象，这样模糊控制器具有二输入一输出的结构。

2、模糊集及论域的定义：z输入e的模糊子集为{NB NM NS NO PO PS PM PB}z输入ec和输出u的模糊子集均为{NB NM NS ZO PS PM PB}z e的论域为{-6 -5 -4 -3 -2 -1 －0 ＋0 1 2 3 4 5 6 }z ec的论域为{-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 }z u的论域为{-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 }我们选择三角形作为隶属度函数的形状，e的隶属度函数如下图所示：图1－1 ec的隶属度函数如下图所示：图1－2 u的隶属度函数如下图所示图1-3表1-14、选择输入输出变量的量化因子：这里暂时选定输入输出的量化因子Ke＝Kc＝Ku＝1，接下来的仿真过程还可以调整。

5、择模糊规则前提交的方法为min，模糊推理方法为min，而反模糊化方法可以在仿真过程中设置。

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。

模糊控制系统课件4.5(模糊控制系统的设计与仿真)

面。
在图5.22中，在Workspace variable栏内填入fzy1，单击 OK按钮。这样就将模糊推理系统FIS所构建的参数传递给模糊推理系统仿真编辑图形化窗口中名称为fzy1的Fuzzy Logic Controller。
图5.22 Fuzzy Logic Controller参数传递
4.5.3 模糊控制系统仿真
Simulink基本模块库包含的是最基本的仿真模块，是
MATLAB仿真建模的基础。每一个模块在使用时都需要设定一些相关参数，一般可以在模型编辑窗口双击该模块，然后在相应的弹出对话框里来设定这些参数。用右键单击模块图标，还可以在弹出的菜单里选择相关操作。
2. Simulink Extras扩展模块库
图5.27 建立控制规则
图5.28 模糊推理系统输出面
5.3.2 建立Simulink仿真编辑环境
在MATLAB命令窗口中单击Simulink图标，激活仿真模块库，根据5.2节所讲的步骤，建立仿真模型编辑环境窗口，将仿真所需要的模块用鼠标拖入其中并连接好，如图5.29所示。这里只讲解模糊控制系统的仿真方法，模块参数选择较粗糙(调整参数的方法可参阅5.3节的内容)。仿真系统中，模糊控制器的输出采用增量式输出，系统给定值h=2 m，水箱数学模型为
图5.20 模糊推理系统仿真系统编辑窗口
图5.21 设定模糊逻辑控制器的名称
将在模糊推理系统仿真界面中建立的模糊推理系统fzy1
打开。操作步骤如下：在MATLAB命令窗口中输入命令 fuzzy→Enter，出现FIS Edit编辑器画面，单击File→Import →From Disk，打开5.1节所建立的模糊推理系统fzy1.fis；接着单击File→Export→To Workspace，打开如图5.22所示的界

异步电机磁链转矩双闭环模糊PID控制仿真

异步电机磁链转矩双闭环模糊PID控制仿真MATLAB软件包括MATLAB主程序和许多日益增多的工具箱。

工具箱实际就是用MATLAB基本语句编写的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题或实现某一类的新算法。

MATLAB提供了与其他应用语言的接口，以实现数据的共享和传递。

本文将模糊控制和PID控制结合在一起，根据各自的特点构造了一个自整定模糊PID控制系统，并在MATLAB中的模糊逻辑工具箱和SIMULINK基础上，对该控制系统进行了仿真研究。

异步电机动态控制需要建立电机的动态数学模型，Simulink中的交流电动机模型就是建立在矢量坐标变换基础上的动态模型，在矢量控制系统中坐标变换和磁链观察都是矢量控制系统的重要方面。

4.1 异步电机坐标变换坐标变换包括三相静止坐标系和两相静止坐标系的变换（简称3s/2s变换）、两相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换（简称2s/2r变换）。

三相坐标系上的三相对称绕组A，B，C通以三相对称电流产生旋转磁动势F，F 的旋转速度ω1=2πf s。

f s为三相电流的频率。

二相旋转坐标系上的二相绕组d，q通以二相对称电流也产生旋转磁动势，对dq坐标系的旋转速度为ω1=2πf r。

f r为电流的频率，因为dq坐标系本身是旋转的，其旋转速度为ω，如果二相坐标系上电流产生的磁动势与三相坐标系上电流产生的磁动势F大小相等旋转速度也相同F=F r，ω1=ωr+ω，这时二相旋转坐标系绕组可以等效于三相静止坐标系上的绕组，即三相绕组可以用二相绕组来代替，坐标变换揭示了三相绕组电压（电流）与二相绕组电压（电流）之间的关系。

三相→二相的坐标变换，即abc-to-dq0 Transformation模块的表达式为：4-2）4-3）式中ω为转子旋转的角频率ω=2πf，设sin )sin(cos )cos(011==-==-=u t U t U u t U t U u r s s q r s s d ωωωωωω（4-4）将其带入得（4-5）（4-6）（4-7）在二相旋转坐标系上，电压幅值为U s ，频率为f r =f s -f二相→三相的坐标变换关系，即dq0-abc transformation 模块的表达式为：（4-8）（4-9）（4-10）模块的abc 端输入或输出三相信号，dq0端输入或输出二相信号和0轴信号，信号。

基于单片机的模糊PID控制双闭环直流调速系统研究

基于单片机的模糊PID控制双闭环直流调速系统研究摘要：本文研究了基于单片机的模糊PID控制双闭环直流调速系统。

首先介绍了直流电机调速的基本原理和PID控制算法，然后介绍了模糊控制的基本原理和模糊PID控制算法。

接着设计了基于单片机的双闭环直流调速系统，并进行了仿真和实验验证。

结果表明，模糊PID控制算法在双闭环直流调速系统中能够达到较好的调速效果，提高了系统的响应速度和稳定性。

关键词：单片机；直流调速系统；PID控制；模糊控制；双闭环1.引言直流电机调速系统广泛应用于工业控制领域。

PID控制算法是一种简单且常用的控制方法，但在一些复杂的控制任务中可能表现不佳。

模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制方法，能够处理非线性和模糊性问题，具有较好的鲁棒性和自适应性。

因此，将模糊控制与PID控制相结合，可以提高控制系统的性能。

2.直流调速系统及PID控制算法直流调速系统主要由直流电机和控制电路组成。

直流电机的转速与电压成线性关系，可以通过调节电压来实现调速。

PID控制算法根据目标转速与实际转速的误差，计算出控制量来调节电压。

其中，P项对误差比例进行调节，I项对误差累计进行调节，D项对误差变化率进行调节。

3.模糊PID控制算法模糊PID控制算法基于模糊逻辑对误差进行模糊化和解模糊化处理。

首先将误差和误差变化率进行模糊化，然后根据模糊规则表进行推理，最后通过去模糊化得到控制量。

模糊PID控制算法相比传统的PID控制算法，在处理非线性问题和抗干扰能力方面具有优势。

4.基于单片机的双闭环直流调速系统设计本文设计了基于单片机的双闭环直流调速系统。

该系统的外环控制目标是速度，内环控制目标是电流。

首先使用PID控制算法计算出电压，然后使用模糊PID控制算法根据速度误差和电流误差进行调整。

系统采用PWM技术实现电压的调节，并使用反馈控制电流和速度。

5.仿真和实验验证本文使用MATLAB/Simulink进行了双闭环直流调速系统的仿真。

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；

dq075阶倒立摆系统的双闭环模糊控制与MATLAB仿真

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。

目前，模糊控制技术日趋成熟和完善。

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。

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。