基于STM32的直流电机模糊PID调速系统研究

针对普通PID控制难以满足现代工业对直流电机控制高速度、高精度要求的问题,对直流电机及其控制系统进行了研究,设计了一种以STM32芯片为核心的自适应模糊PID控制直流电机调速系统。此调速系统通过采用模糊自适应PID控制算法改变PWM波占空比来实现系统灵活调速。在实验环境中,分别采用普通PID控制器和参数自适应模糊PID控制器来实现直流电机的调速系统,并通过主控芯片实时发送电机速度到上位机软件,绘制响应曲线。研究结果表明,模糊PID控制器在电机运行过程中,系统动态调节直流电机的PID参数,有效解决了传统PID整定困难的问题,并显著提高了电机的响应速度和控制精度。     

基于模糊PID的爬楼轮椅调速系统控制技术研究

目前社会老龄化的趋势日益严重,爬楼轮椅可以帮助广大老年人方便地出行,因此研究爬楼轮椅调速系统控制技术很有意义。爬楼轮椅驱动装置的核心为无刷直流电机,对爬楼轮椅调速系统的研究实质上就是对无刷直流电机调速系统的研究。现针对传统控制策略调速效果不佳的问题,建立了电机调速控制系统的数学模型,在此基础上设计了基于模糊PID的电机调速控制系统,并与传统PID控制进行了对比。仿真结果表明:在以无刷直流电机为驱动装置核心的爬楼轮椅调速系统中,模糊PID控制比传统PID控制响应速度更快、超调量更小、鲁棒性更强。     

模糊自适应PID控制在BLDCM转速控制系统中的应用

本文从无刷直流电机的基本原理出发,介绍了模糊自适应整定PID控制的算法,将其方法应用于无刷直流电机转速闭环控制系统。利用MATLAB/Simlink工具箱建立了改进的系统模型同时对其进行辅助设计与仿真试验。仿真结果表明,模糊自适应整定PID控制方法可使电机调速性能提高。     

基于ML4425的无传感器无刷直流电机控制电路设计

针对航模用无传感器无刷直流电机具有体积小、质量轻、效率高和可靠性好等特点，设计开发了它的专用调速控制系统。首先分析了无传感器无刷直流电机的电路原理。接着以无传感器无刷直流电机专用调速控制芯片ML4425与PIC单片机为核心设计了硬件电路。详细介绍了电机调速控制电路、电机保护电路和系统调速信号检测的软件实现方法。     

基于模糊自适应PI控制的电梯调速系统仿真研究

根据模糊自适应PID控制理论,对电梯变频调速矢量控制系统中的转速PI调节器进行优化设计,并应用电机矢量控制系统的仿真模型进行仿真分析。仿真结果表明,采用模糊自适应PI控制器的变频调速系统具有响应时间快、超调量小等优点。     

基于模糊参数自整定的双闭环直流电机调速系统研究

论文根据直流电机的数学模型,建立了直流电机传递函数模型,分析了直流电机调速原理;根据模糊控制算法的参数自整定功能及其鲁棒性特性设计了双闭环直流调速系统的相关算法;利用模糊工具箱设计了模糊控制器,并与传统PID控制器相结合建立了模糊参数自整定PID控制器,通过Matlab/Simulink软件进行仿真;试验分析结果表明,模糊参数自整定PID控制策略能加快电机调速系统的响应速度,具有稳定性好、精度高、鲁棒性强等优点,并得到了良好的控制效果,具有较高的应用价值。     

基于微粒群算法的模糊PID控制器在BLDCM中的应用

由于无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)具有非线性、多变量控制的特点,传统的控制算法难以满足无刷直流电机系统的控制要求。为此提出了一种基于微粒群优化算法(Particle Swarm Optimization Algorithm,PSO)的自适应模糊PID的控制设计。将微粒群优化算法应用到模糊控制器中,在线自动调节模糊控制器的量化因子Ke、Kec和比例因子Ku,提高了模糊控制器的控制性能。仿真实验结果表明,该控制方法对无刷直流电机调速系统具有更好的静、动态性能和稳定性,并对负载扰动有较强的适应能力,取得了很好的效果。     

一种无刷直流电机模糊自适应控制方法

针对传统PID控制参数固定、不易改动的不足,提出了利用遗传算法自动构建模糊逻辑控制器方法,并应用于无刷直流电机模糊自适应控制,提高了电机的控制性能.通过对无刷直流电机模糊自适应PID控制和传统PID控制进行对比研究,结果表明,该模糊自适应控制方法具有更好的动态性能和鲁棒性.     

无刷直流电机模糊自适应PID的研究及仿真

为了实现负载变化情况下转速的快速跟踪控制,采用模糊 PI控制器,改变传统 PI控制器的固定参数的控制策略,采用根据跟踪误差信号来实时控制参数的方法。无刷直流电机建模过程中,给出了较理想的反电动势波形是一直难解决的问题,采用分段线性法编写S-函数,通过MATLAB建立无刷直流电机速度环和电流环的双环控制系统仿真模型,其中速度环采用模糊 PI控制,分析了无刷直流电机的动、静态性能,得到了理想的相电流、反电动势以及扭矩的波形图。仿真结果表明相对于常规 PI控制,采用模糊自适应PI控制器实现负载变化情况下转速的快速跟踪控制,提高了系统的抗干扰能力,提高了系统的响应速度。     

纯电动汽车无刷电机控制系统的建模与仿真

针对无刷直流电机传统PI控制的局限性,从无刷直流电机的基本原理出发,通过模糊PD控制器与积分相结合,将永磁无刷直流电机应用于纯电动汽车驱动系统。采用Matlab／Simulink平台,同时结合S-函数,构建了基于模糊控制的无刷直流电机转速一电流双闭环控制系统模型,利用该模型分析无刷直流电机的动静态性能,得到了无刷直流电机运行时的反电势、相电流、转矩和速度的曲线。结果表明,采用转速一电流双闭环模糊控制调速策略具有超调小、响应速度快、鲁棒性好、自适应能力强等优点,使系统获得了较好的控制性能,为实际纯电动汽车驱动控制系统的分析与设计提供了新的思路。     

电动汽车用无刷直流电动机模糊控制系统的建模与仿真

鉴于永磁无刷直流电动机（BLDCM）传统PI控制的局限性,从BLDCM的基本原理出发,通过模糊PD控制器与积分相结合,基于MATLAB7．0／SIMULINK平台和S-函数,构建了BLDCM转速模糊控制的转速一电流双闭环系统,利用模型分析了BLDCM的静、动态性能,得到了BLDCM运转时的转速、转矩、相电流和反电动势的波形曲线图。结果表明,转速一电流双闭环模糊控制调速策略具有超调小、响应速度快、鲁棒性好和自适应能力强等优点,可使系统获得较好的控制性能。     

直流无刷高速电机驱动电路设计及改进

采用无传感器无刷直流低速电机专用调速控制芯片ML4425,设计制作了航模用直流无刷高速电机的控制器。针对目前航模用直流无刷电机速度高的特点,对用于直流无刷低速电机的传统ML4425控制系统中的相关环节进行了改进,尤其是电机的启动、驱动和保护部分。简化了航模用直流无刷高速电机的控制系统,减少了成本。     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。     

无刷直流电机双模糊直接转矩控制系统的研究

针对无刷直流电机直接转矩控制存在传统PID速度环自适应较差和相对较大的转矩脉动等问题,对直接转矩控制系统的转矩观测等方面进行了研究,对直接转矩控制策略进行了归纳,提出了一种双模糊控制策略。在转速闭环中,以模糊自适应PID代替普通的PID控制,实现了PID参数的自适应整定。在转矩控制环中,在转矩滞环控制器的基础上,将转矩的偏差和转矩偏差的变化率模糊化,模糊控制非零矢量和零矢量的作用时间,消除了容差宽度选择对转矩脉动的影响,使转矩脉动进一步减小。研究结果表明,相比普通的直接转矩控制系统,引入双模糊控制策略的直接转矩控制系统,可进一步地减小电磁转矩脉动和提高转速的自适应调节能力,显著地改善系统的控制性能。     

一种微小孔电火花加工模糊控制策略研究

针对微小孔电火花加工(EDM)放电环境恶劣、放电间隙状态复杂多变,以及采用传统的PID控制策略难于达到预期效果等问题,提出了一种基于多层压电陶瓷叠加驱动下的控制策略,并对其进行了控制算法研究,设计了一种微小孔电加工微进给模糊PID自适应控制系统,并进行了仿真试验来验证其控制效果。研究结果表明,采用模糊自适应控制策略能加快微进给系统的响应速度,具有稳定性好、精度高等优点,并得到了良好的控制效果,为微小孔电加工机床的实际应用打下了良好的理论基础。     

基于自抗扰控制的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机在运动中会产生转矩脉动且转矩脉动会影响无刷直流电机运行的稳定性和可靠性的问题,结合现代控制理论,研究了无刷直流电机的数学模型,设计了一种基于自抗扰控制器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的方法。通过降低无刷直流电机的转矩脉动并且结合DSP高速运算处理器实现了其算法的控制,更好地提高了其稳态性能。采用自抗扰控制技术对无刷直流电机的换相转矩脉动进行了抑制。通过消除转速响应的超调,扩张状态观测器检测系统的相电流脉动以及用非线性状态反馈控制率对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到了抑制相电流脉动的效果,从而抑制了转矩的脉动。通过实验验证,自抗扰控制器比PI控制能够较好的抑制直流电机的换相转矩脉动,从而能够提高电机在运动中的稳定性。     

基于模糊自校正PI的无刷直流电机驱动系统仿真研究

在Matlab/Simulink平台上建立了无刷直流电机驱动系统的动态模型,提出了无刷直流电机的模糊自适应-PI控制,根据偏差和偏差变化率,在线修改PI的积分时间常数和比例系数,控制PWM输出信号,获得了很好的控制效果。仿真结果表明,这种算法较之传统的PI控制方法,系统的超调量减小,没有振荡现象,且响应快。     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。