在心灵深处的电流之旅多电源电路中的模糊PID控制探索
导语:
伺服系统步进电机PID控制
摘要:
步进电机是数字离散电机,特别适用于数字离散控制。但是其数学模型具有高度非线性的特点,PID控制难以实现较高精度性能,本文把模糊控制和PID控制结合起来,根据设置好的误差范围,实现自动切换。
关键词:步进电机 模糊控制 PID 参数自整定 数学模型 仿真 Stepper Motor Fuzzy PID Control Sun Pan Jun Yan Xue Wen (School of Electronic Information Engineering Tai Yuan University of Science And Technology)
1前言:
步进电机本质上是数字离散电机,直接接受数字量,将电子脉冲信号转变成位移信号,即给一个脉冲信号,步进电机会转动一个角度。步进電機内部各控制變量高度非線性且相互耦合,而傳統PID調節器是以精確數學模型為基礎的,不可能有效應對系統的不確定信息,用不變的PID參數不可能達到較好的調節結果。模糊調節不需要對象的精確數學模型,对系統變化不敏感,穩態精度不好。对于这种情况,可以把模糊调节和PID调节结合起来。
2混合式步進電機數學模式:
本文采用两相步進電機,在忽略互感、漏磁、磁滞、涡流、饱和等影響的情况下,我们采用可以对于一相用一等值有效RL電路绕组进行分析。选用4拍步進方式,设以A相为基准,则B相滞后A相90°角度,则有以下電流方程:
3 步進電機模糊_PID設計:
在工業控製中,PID控製是應用最廣泛的模擬控製方法,用計算機對其采樣進行離散化,可以實現數字_PID公式:
4 仿真結果分析 :
在給定位置輸入同樣為10rad的情況下,由圖可看出,在使用單純_PID控製時,最终也達到了要求,但是中間出了較大的抖動。而采用了模糊_PID控製後,从圖可看出系統響應更加迅速,並且超調量很小,以此提高了過程的穩定性。
5 结束语:
通过对比兩種不同於適應性的自動調節策略,本論文得出了結論:當面臨複雜而非線性的物理問題時,比如電子踏車或其他類似情況,我們可以通過將傳統粒子與更先進技術(如人工智慧)結合起來來改善性能。此外,這種方法還能夠幫助我們更好地理解這些複雜系統如何工作,以及我們如何有效地操縱它們。我們期望這篇文章能夠激發未來研究人員繼續探索這個領域,並開發新的創新技術來解決日益複雜化的地球資源管理挑戰。