触动心弦的直流稳压旅程自制0-30V可调电源的模糊PID探索
导语：
伺服系统步进电机PID控制，数学模型具有高度非线性的特点，难以实现较高精度性能。本文结合模糊控制和PID控制，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
前言
步进电机是数字离散电机，对于数字离散控制特别适用。但其内部各变量高度非线性且相互耦合。传统PID无法有效应对系统变化，用不变的参数难以达到较好结果。模糊控制鲁棒性强，但由于其模糊性，稳态精度不好。因此，可以将两者结合，以提高系统性能。
混合式步进电机数学模型
本文采用了简化的两相步进电机数学模型。在忽略影响的情况下，我们可以进行分析。选用4拍步进方式，可以得到以下方程：
步进电机模糊PID设计
在工业中，PID是最广泛应用的方法，可通过计算机对其采样进行离散化实现数字PID公式。本文采用二维模糊系统，将输入为偏差E和偏差变化率EC，并输出为三个变化增量、、和 . 将语言值选为7个，即{负大（NB），负中(NM)，负小(NS)，零(Z)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)}。
仿真结果分析
在给定位置输入同样为10rad的情况下，最终达到了要求，但是中间出了较大的抖动。而采用了模糊PID后，从图5可以看出系统响应更加迅速，并且超调量很小过程稳定性也大大的提高。
结束语
通过研究发现，本文的模糊PID比普通的PID有很大的提高。但由于存在失步和震荡问题，可以考虑采用模 糊自整定技术来进一步提升性能。
