Key Words:PID Controller  Fuzzy Control  Dc Motor 

目   录

摘   要 I

Abstract II

目   录 IV

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 背景及意义 1

1.3 本论文设计的主要内容 1

2 设计方案的论述 3

2.1 设计流程图 3

2.2 控制系统模块的简介 3

2.3 直流电机转速控制系统 6

2.4 本章小结 37

3 传统PID和模糊自整定PID 10

3.1 传统PID 10

3.2 模糊自整定PID 14

3.3 本章小结 37

4 控制器的设计及SIMULINK仿真 19

4.1 基于传统PID的控制器设计 19

4.2 模糊算法对PID调节器的优化 30

4.3 SIMULINK中模糊推理的实现 33

4.4 模糊自适应PID仿真 36

4.5本章小结 37

5 总结与展望 38

5.1总结 38

5.2展望 38

参考文献 39

致  谢 41

1 绪论

1.1 引言

    直流电机具有其良好的启动、制动性能，如果一个电力拖动系统中需要非常快速切换正反转或着调速，那么直流调速系统就非常适合。而且，直流拖动系统又是交流拖动系统的基础，此外智能控制使得交流控制系统更具活力。因此，学习和研究直流控制系统以及其算法优化就十分有必要。论文网

1.2 背景及意义

    多年以来，直流调速经历了重大的变化。首先，实现了整流器件的更新换代，全控型电力电子器件组成的直流PWM—电动机系统越来越多的取代了晶闸管整流器—调速系统，但是如今晶闸管整流器调速系统依然被广泛运用。于此同时，智能控制技术的广泛应用，使直流调速系统的性能指标进一步优化，应用范围也不断扩大。由于直流调速系统的调速精度高，调速范围广，所以，在对调速性能要求较高的场合，一般都采用直流电机拖动。虽然因为电力电子技术以及智能控制技术的成熟，交流调速系统越来越多，但是因为直流调速系统是交流调速系统的基础，所以对直流调速的算法优化以及引入智能控制中的模糊控制也变得具有一定的现实意义。

1.3 本论文设计的主要内容

本系统研究的首先说明了直流调速系统的一般设计方法即利用传统PID设计直流调速系统的电流环和转速环。在此基础上利用模糊算法对PID的参数进行优化，从而达到满意的控制效果。

设计的主要内容包括：

    (1)利用传统PID设计直流调速系统的电流环，能够让电流环在启动或制动的过程中，输出电机所允许的最大电流这样就可以用最大转矩快速启动或制动。

(2)设计转速环。在此基础上较正转速环成典型系统，确定参数。设计出满足系统的抗扰动能力，转速的无静差调节要求的控制器。