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在中国电业期刊网上探索步进电机位移的模糊PID控制之旅

文章首先介绍了步进电机的特性和PID控制的局限性,然后提出了一种结合模糊控制和PID控制的方法,以提高系统的稳态精度和抗干扰能力。

文章接着详细描述了两相步进电机的数学模型,并分析了其高度非线性的特点。这为采用模糊控制提供了理论基础,因为模糊控制能够更好地适应系统变化。

接下来,作者设计了一种二维模糊控制系统,将偏差E和偏差变化率EC作为输入变量,将输出变量分为三个部分:、 和 通过设定不同的语言值来实现对这些参数自整定的功能。作者还提出了三组规则表(KP、KI、KD)来确定增量值,并采用加权平均法进行解模糊推理。

为了验证该方法,作者使用Simulink仿真模型进行了实际操作。在给定位置输入相同的情况下,不同的控制策略都能最终达到目标,但是在中间过程中采用的普通PID存在较大的抖动,而采用了模糊PID后,从图5可以看出响应更加迅速且超调量小,过程稳定性也大大提高。

最后,作者总结指出,该论文通过将传统PID与高效率、高性能的模糊逻辑结合起来,可以有效解决步进电机复杂非线性问题,并提升系统性能。此外,由于启动速度限制可能导致失步现象,因此建议进一步研究如何利用自整定技术优化启动时间以满足实际应用需求。

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