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步進電機模糊PID設計

信息發布來源:直線步進電機供應商振合機電

在工業控制中,PID控制是應用最廣泛的模擬控制方法,用計算機對其采樣進行離散化,可以實現數字PID公式。 本文采用二維模糊控制系統,詳解步進電機模糊PID設計,模糊推理輸入模糊語言變量為偏差E和偏差變化率EC模糊域為[-3 3],輸出為PID的三個變化增量 ,將輸入模糊語言變量E .EC和輸出模糊語言變量的語言值選為都選為7個,即{負大(NB),負中(NM),負小(NS),零(Z),正小(PS),正中(PM),正大(PB)}。 設控量偏差和偏差變化率以及 的基本論域[-0.5 0.5]則可以確定量化因子和步進電機模糊因子

表1 KP模糊規則

表2 KI模糊規則

表3 KD模糊規則

模糊推理和解模糊也很重要,解模糊是根據模糊推理的結果,繪出控制量的過程,常用的方法有最大隸屬度法 中位數法 加權平均法,最大隸屬度具有梯形中斷性不利于系統的穩定,而加權平均法有益于系統穩定,所以本文采用加權推理..

圖2 步進電機模糊PID控制SIMULINK仿真模型

模糊控制器具有良好的動態特性,但是靜態特性不能獲得滿意,而PID控制具有較高的穩態靜態精度,。把PID控制引入模糊控制器中,大范圍誤差范圍內采用模糊控制,在小范圍誤差換成PID控制,兩者的轉換由預先設置的程序控制根據誤差范圍自動實現。

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