基于模糊控制的無刷直流電機(jī)速度控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、無刷直流電機(jī)以其較小體積，較高功率密度，結(jié)構(gòu)簡單，以及更好的速度調(diào)節(jié)性能等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。由于無刷直流電機(jī)的多變量，強(qiáng)耦合，非線性等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的 PID控制方法對于在線尋找適合的 PID參數(shù)十分困難，很難達(dá)到理想的效果。自適應(yīng)控制算法對參數(shù)的分辨識別和電機(jī)狀態(tài)的預(yù)估都是相對于線性模型的，而對于非線性的控制對象，很難滿足控制的精確性和實(shí)時性。模糊控制不要求掌握被控對象的精確模型，但是主觀的專家控制規(guī)則無法滿足不同對象

2、的控制要求。克隆選擇算法可以有效的搜索到全局最優(yōu)解，并避免陷入局部最優(yōu)解。本文將多種控制策略相互結(jié)合，設(shè)計了基于多目標(biāo)克隆選擇算法優(yōu)化的模糊自適應(yīng)PID控制器。
　　本文闡述了無刷直流電機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，對無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了學(xué)習(xí)，完成了對無刷直流電機(jī)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的建模。系統(tǒng)的外環(huán)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊利用多目標(biāo)克隆選擇算法優(yōu)化過的模糊自適應(yīng) PID控制器的，內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器則采用傳統(tǒng)的PI控制器。本文提出了利用多目標(biāo)克隆選擇算

3、法優(yōu)化模糊控制規(guī)則，以及基于精英導(dǎo)向機(jī)制的模糊控制兩種方法。這兩種優(yōu)化方法都可以提高無刷直流電機(jī)的控制性能：與常規(guī)的控制器相比，系統(tǒng)的響應(yīng)時間得到了很好的提升，能夠很快的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，相對于常規(guī)控制器來說具有較高的控制精度。只是多目標(biāo)克隆選擇算法優(yōu)化模糊自適應(yīng)PID控制器的控制規(guī)則，雖然能夠獲得控制規(guī)則整體上的最優(yōu)，但無法滿足決策者的偏好，而加入精英導(dǎo)向機(jī)制策略的控制器則能夠可根據(jù)決策偏好快速有效地定向搜索Pareto最優(yōu)解。在Matl