一種直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、處理器、模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和處理器相連，所述處理器和模糊控制器相連，所述處理器和調(diào)節(jié)器相連，所述模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器依次相連。由于所述直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)采用了模糊控制器與PID調(diào)節(jié)器結(jié)合，形成fuzzy-PID復(fù)合控制，具有能在負(fù)載、模型參數(shù)的大范圍變化，以及非線性因素下可以滿足控制穩(wěn)定轉(zhuǎn)速、精度要求的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求有穩(wěn)速、調(diào)速、加速或減速三個(gè)方面，而在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)于后兩個(gè)要求已能很好地實(shí)現(xiàn)，但工程應(yīng)用中穩(wěn)速指標(biāo)卻往往不能達(dá)到預(yù)期的效果，穩(wěn)速要求即以一定的精度在所需要的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行，在各種干擾不允許有過(guò)大的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。穩(wěn)速很難達(dá)到要求原因在于數(shù)字直流調(diào)速裝置中的PID調(diào)節(jié)器對(duì)被控對(duì)象及其負(fù)載參數(shù)變化適應(yīng)能力差。直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型很容易得到，這使得經(jīng)典控制理論在己知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)才能進(jìn)行設(shè)計(jì)的前提得到滿足，大部分?jǐn)?shù)字直流調(diào)速控制器就是建立在此基礎(chǔ)上的。然而，在實(shí)際的傳動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)本身的參數(shù)和拖動(dòng)負(fù)載的參數(shù)并不如模型那樣一成不變，尤其對(duì)于中小型電機(jī)，在某些應(yīng)用場(chǎng)合隨工況而變化；同時(shí)，直流電機(jī)本身是一個(gè)非線性的被控對(duì)象，許多拖動(dòng)負(fù)載含有彈性或間隙等非線性因素，因此，被控對(duì)象的參數(shù)變化與非線性特性，使得線性常參數(shù)PID調(diào)節(jié)器顧此失彼，不能使系統(tǒng)在各種工況下都能保持設(shè)計(jì)時(shí)的性能指標(biāo)，往往使得控制系統(tǒng)的魯棒性差，特別是對(duì)于模型參數(shù)大范圍變化且具有較強(qiáng)非線性環(huán)節(jié)的系統(tǒng)，常規(guī)PID調(diào)節(jié)器難以滿足高精度、快響應(yīng)的控制要求，常常不能有效克服負(fù)載、模型參數(shù)的大范圍變化以及非線性因素的影響。在工程上，這種控制器就很有可能滿足不了生產(chǎn)的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有能在負(fù)載、模型參數(shù)的大范圍變化，以及非線性因素下可以滿足控制穩(wěn)定轉(zhuǎn)速、精度要求的直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:包括檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、處理器、模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和處理器相連，所述處理器連接模糊控制器和調(diào)節(jié)器，所述模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器依次相連。
[0005]作為優(yōu)選，所述調(diào)節(jié)器為PID調(diào)節(jié)器，所述電動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)。
[0006]作為優(yōu)選，所述處理器為數(shù)據(jù)分離器。
[0007]本發(fā)明直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的有益效果是:由于所述直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)采用了模糊控制器與PID調(diào)節(jié)器結(jié)合，形成fuzzy-PID復(fù)合控制，具有能在負(fù)載、模型參數(shù)的大范圍變化，以及非線性因素下可以滿足控制穩(wěn)定轉(zhuǎn)速、精度要求的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】[0009]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0010]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。
[0011]參閱圖1所示，一種直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、處理器、模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和處理器相連，所述處理器連接模糊控制器和調(diào)節(jié)器，所述模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器依次相連。
[0012]所述調(diào)節(jié)器為PID調(diào)節(jié)器，所述電動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)，所述處理器為數(shù)據(jù)分離器。
[0013]所述模糊控制器和PID調(diào)節(jié)器統(tǒng)稱(chēng)為模糊自整定PID參數(shù)控制系統(tǒng)，模糊自整定PID參數(shù)控制系統(tǒng)是以模糊控制規(guī)則推理實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)PID參數(shù)的一種控制系統(tǒng)。模糊控制規(guī)則給出的是在不同實(shí)時(shí)狀態(tài)下對(duì)PID參數(shù)的推理結(jié)果。在一般的PID控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用模糊推理思想，加上一個(gè)模糊推理環(huán)節(jié)；模糊推理環(huán)節(jié)是為了根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)調(diào)節(jié)PID的參數(shù)而設(shè)置的。模糊控制不要求被控對(duì)象的精確模型且適應(yīng)性強(qiáng)，為了克服常規(guī)數(shù)字直流調(diào)速裝置的缺點(diǎn)，將模糊控制與PID調(diào)節(jié)器結(jié)合。檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理器微分傳輸?shù)侥：刂破骱蚉ID調(diào)節(jié)器，模糊控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線調(diào)整，再傳送到調(diào)節(jié)器后和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)整和控制。
[0014]本發(fā)明直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的有益效果是:由于所述直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)采用了模糊控制器與PID調(diào)節(jié)器結(jié)合，形成fuzzy-PID復(fù)合控制，具有能在負(fù)載、模型參數(shù)的大范圍變化，以及非線性因素下可以滿足控制穩(wěn)定轉(zhuǎn)速、精度要求的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0016]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、處理器、模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和處理器相連，所述處理器連接模糊控制器和調(diào)節(jié)器，所述模糊控制器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器依次相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器為PID調(diào)節(jié)器，所述電動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為數(shù)據(jù)分離器。
【文檔編號(hào)】H02P7/00GK103501143SQ201310472246
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:昆山市潤(rùn)蘇物資有限公司