触动心弦的模糊PID控制探索步进电机位移的温情之旅
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。步进電機内部各控變量高度非線性且相互耦合，而傳統PID控變量不適應系統的不確定信息，用不變的PID參數不可能達到較好的控結果。模糊控變量對於系統變化不敏感、抗干扰強，但因為它們的模糊性，穩態精度不好。對於這種情況，可以把模糊控與PID控結合起來。
2 混合式步進電機數學模型
本文采用兩相步進電機，在忽略互感、漏磁、磁滯、涡流、饱和等影響的情況下，我們采用可以对于一相用一等值有效RL電路绕組進行分析。選擇4拍步進方式，以A相為基準則B相滞後A相90°電角度，则有以下電流方程：
根據力學定律可以寫出電動機的機械運動方程：
其中 電機轉矩 為負載轉矩 為轉動惯量 為粘滞摩擦系数 為轉子角速度 假設負載轉矩為零則有以下微分方程：
3 步進電機模糊_PID設計
在工業控制中，_control 是應用最廣泛的心理學方法，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
在給定的位置輸入同樣為10rad的情況下，《圖》最终也達到了要求，但是中間出了較大的抖動，而採用了模糊_PID_control 后，从《圖》可以看出系統響應更加迅速，並且超調量很小，過程的穩定性也大大的提高。说明採用了神經網絡技術后，比普通的人工智能更能夠理解人類語言，並且提供更加准確的人口預測。
5 結束語
通過以上研究得知，因為我們所處的是一個複雜多元化的大社會，因此需要更多先進科技去支持我們作出的決策。我們將繼續深入研究這個領域，以期找到更好的人工智能解決方案。此外，我們還希望能夠與其他專家合作，以共同推翻現有的常識並創新未來。
参考文献
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謝仕宏MATLAB R2008 控制系統操作方法指南(MATLAB 使用教材) 化學工業出版社2009年1月
王曉明 電器單片芯片操作指南北京航空航天大學出版社2008年06月
作者簡介
孫攀軍（1984-）男 汪族 河南省商丘市 太原科技大學07級碩士生 控制理論及自動化工程專業
闫学文（1959-）男 汪族 山西省太原市 太原科技大學 教授 控制理論及自動化工程專業
