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基于虛擬儀器的同步伺服系統(tǒng)PID模糊控制器設(shè)計

作者: 時間:2011-05-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2.2.3同步算法實現(xiàn)
( 1)速度電壓關(guān)系分段線性化
本同步甲、乙兩臺電機均為無刷直流電機,設(shè)計參數(shù)基本一致,電機供電電壓為直流15伏,采用PWM調(diào)速方式。在正常供電情況下,PWM端輸入電壓信號大于1.4伏,電機開始轉(zhuǎn)動,隨著調(diào)速電壓信號的加大,電機轉(zhuǎn)速開始加快,但是很明顯轉(zhuǎn)速和調(diào)速電壓之間不是線性關(guān)系。為此首先測定轉(zhuǎn)速和調(diào)速電壓之間的關(guān)系,然后將其分段線性化,使電機轉(zhuǎn)速在較窄的范圍內(nèi)和調(diào)速電壓建立近似線性關(guān)系,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對于甲、乙兩組電機分別算出在轉(zhuǎn)速(r/s)不同的情況,調(diào)速電壓(V)與轉(zhuǎn)速之間的近似線性關(guān)系如下:

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/194942.htm

利用這組近似關(guān)系,可以確定在固定轉(zhuǎn)速情況下甲、乙兩臺電機的電壓設(shè)定值,然后利用數(shù)據(jù)采集卡PCI6221的計數(shù)器,通過LabVIEW編程采集光電編碼器脈沖個數(shù)(電機每轉(zhuǎn)產(chǎn)生1024個方波脈沖),可以算出此時電機的確切轉(zhuǎn)速,將此轉(zhuǎn)速通過上述近似關(guān)系式可以求得對應(yīng)的實際調(diào)速電壓值,最后將設(shè)定電壓值與實際電壓值之差進行調(diào)節(jié)。由于電機轉(zhuǎn)速在不同的階段所對應(yīng)的比例增益系數(shù)、積分增益系數(shù)不相同,在同一個轉(zhuǎn)速階段的上升階段與平穩(wěn)階段所對應(yīng)的比例增益系數(shù)、積分增益系數(shù)也不相同。為了達到理想的控制效果,首先利用電機模型及仿真實驗結(jié)果,以初步確定比例增益系數(shù)、積分增益系數(shù);其次通過實驗對比例增益系數(shù)、積分增益不斷進行調(diào)整以確定不同階段的相對應(yīng)的最為合適的比例增益系數(shù)、積分增益系數(shù);最后利用集合理論,建立一個規(guī)則庫,實現(xiàn)參數(shù)的自整定。
(2)建立控制器

在 LabVIEW前面板或控制面板的tools菜單下面打開 fuzzy logic controller design子選項就可以方便的設(shè)計和修改模糊控制器的隸屬函數(shù)、規(guī)則庫、推理規(guī)則等。設(shè)計的結(jié)果保存在一個以.fc結(jié)尾的文件中,以備在應(yīng)用程序中調(diào)用。Control下面的 Fuzzy controller子程序用于在程序中實現(xiàn)模糊控制算法。Control下面的Load fuzzy controller將.fc結(jié)尾的文件調(diào)入應(yīng)用程序并將指定文件的參數(shù)加載到應(yīng)用程序的模糊控制器中。三者緊密相連環(huán)環(huán)相扣,能方便直觀的完成模糊控制器的設(shè)計、編輯、加載。

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