電機(jī)軟啟動自整定模糊控制器的研究與設(shè)計(jì)

解模糊使用的重心法，又稱加權(quán)平均法。其解模糊公式如下：

4．3 模糊控制器參數(shù)自整定
在啟動過程中遵循的自整定規(guī)則如下：
當(dāng)e和ec較大時，縮小K1和K2，降低對大偏差的分辨率，減少偏差，縮短過渡過程時間。當(dāng)e和ec較小時，系統(tǒng)已接近穩(wěn)態(tài)，這時應(yīng)增大K1和K2，提高系統(tǒng)對小偏差的分辨率，提高控制的靈敏度；當(dāng)誤差e較大，且與誤差變化ec符號相反時，應(yīng)適當(dāng)增大控制器k3的大小。當(dāng)誤差e較大，且與誤差變化ec符號相同時，系統(tǒng)響應(yīng)正加速偏離設(shè)定值，為減小這種不利趨勢，也應(yīng)適當(dāng)減小K3。系統(tǒng)響應(yīng)在設(shè)定值附近時(此時誤差e較小)，為防止產(chǎn)生較大的超調(diào)或欠調(diào)，K3應(yīng)該具有較寬的變化范圍。適當(dāng)減小比例因子以減小超調(diào)。經(jīng)過多次仿真和實(shí)驗(yàn)，隨著偏差Ke和偏差變化率Kec的變化，K1、K2和K3分別按表5、6、7取值，可以得到理想的控制結(jié)果。

5 系統(tǒng)仿真與分析
利用MATLAB的Simulink和SimpowerSystems、FuzzyLogicToolbox等工具進(jìn)行的系統(tǒng)仿真。
5．1 仿真模型的建立
結(jié)合上述的方法建立的自整定模糊控制器仿真模型如圖4：

結(jié)合三相電源模塊、同步環(huán)節(jié)模塊、脈沖發(fā)生環(huán)節(jié)模塊、三相交流調(diào)壓環(huán)節(jié)模塊以及控制環(huán)節(jié)得到整體軟啟動仿真模型如圖5。
將采用傳統(tǒng)PID控制器獲得的響應(yīng)曲線和采用自整定模糊控制器獲得的響應(yīng)曲線對比可知，采用自整定模糊控制器獲得的控制效果更為理想，具體表現(xiàn)為：超調(diào)量較小、啟動過程平穩(wěn)，其輸出量幾乎和給定量達(dá)到重合。通過以上的對比可知，自整定模糊控制器的控制性能優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制的控制性能，同時，也說明了本文設(shè)計(jì)的自整定模糊控制器獲得了較好的控制效果。

6 小結(jié)
本章結(jié)合電動機(jī)軟啟動的特性在吸取自適應(yīng)和模糊控制算法各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了限流軟啟動自整定模糊控制器設(shè)計(jì)的整個過程；并對整個軟啟動控制系統(tǒng)進(jìn)行了動力學(xué)建模，最后，利用MATLAB的power system模塊庫以及Simulink模塊庫建立仿真模型功能進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，仿真結(jié)果表明，自整定模糊能夠在軟啟動控制上取得較好的動、靜態(tài)性能。