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PID控制在直流无刷电机中的效果

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PID控制在直流无刷电机中的效果

发布日期:2019-08-22 作者: 点击:

直流无刷电机既具备交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具备直流电机的运行效率高、无励磁损耗及调速性能好等诸多优点,故其应用范围及其广泛,遍及国防、航空航天、医疗器械、家用电器、机器人等各个领域,其中光电位置跟踪系统是其重要的应用领域之一。


传统的PID控制以其实时性好、易于实现等特点广泛应用于控制系统,只要正确设定参数,PID控制器便可实现其作用,但由于光电位置跟踪系统的给定位置信号一般都是模糊不确定的,在加上被控电机的非线性和系统参数一般都是模糊不确定的,再加上被控电机的非线性和系统参数的时变性,此时PID的控制效果将难于达到预期的目标。而模糊控制对控制对象的非线性、时变性等具有较强的适应能力,其灵活性和鲁棒性好,并且控制简单,在电机控制领域应用非常广泛,但模糊控制很难完全消除系统稳态误差,一般情况下控制精度不理想。


通过仿真分析可以看出,模糊控制器以系统偏差和偏差变化率作为输入,具有类似常规比例-微分的作用,可以获得良好的动态特性,但其稳定性不能达到满意效果。PID控制器中比例环节能加快动态响应,积分环节能消除静态误差,微分环节可加快系统响应,减小超调量,模糊PID控制器,将模糊控制的动态性能好的优点和PID控制的稳态精度高的优点结合起来,有效的提高了伺服系统的控制性能,对干扰和参数变化的适应性,既保证系统运动控制的准确性和稳定性,又缩短动态调整时间,对直流无刷电机取得了较好的控制效果。


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