模糊PID直流调速系统的设计与仿真-论文.doc

目 录 摘要 Ⅰ ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1 直流调速系统及其概况 1 1.2 模糊控制简介 1 1.3 仿真技术介绍 2 1.4 论文研究的目的与内容 3 2 直流电动机与其调速 4 2.1 直流电动机 4 2.2 直流电动机的调速 4 2.2.1 系统的调速指标 4 2.2.2 系统的动态性能指标 6 2.3 直流双闭环调速系统的组成及其静特性 7 2.3.1 双闭环调速系统的组成 7 2.3.2 双闭环直流调速系统静特性的分析 8 2.3.3 系统中各变量稳定工作点以及稳态参数的计算 10 2.3.4 直流双闭环调速系统的数学模型与其动态性能的分析 10 2.3.5 转速和电流两个调节器的作用 11 2.4 调节器的工程设计方法 12 2.4.1 电流调节器的设计 12 2.4.2 转速调节器的设计 14 3 调速系统的控制方案 16 3.1 传统PID控制 16 3.2 模糊控制的基本理论 19 3.2.1 模糊控制的理论基础 19 3.2.2 模糊控制系统的组成 19 3.2.3 模糊控制在实际中的适用性 20 3.2.4 模糊控制器的设计方法 20 3.3 模糊PID控制 22 3.4 双闭环调速系统的模糊PID控制器的设计 24 3.4.1 确定输入与输出变量的模糊子集和论域及其隶属度 24 3.4.2 确定模糊控制规则 25 3.4.3 设计模糊推理关系 25 3.4.4 模糊决策 26 3.4.5 模糊判决 26 4 系统仿真 28 4.1 Matlab/Simulink简介 28 4.1.1 Simulink的启动 28 4.1.2 Simulink的菜单 28 4.1.3 Simulink的功能模块组 28 4.2 Simulink的仿真过程 29 4.2.1 创建结构文件 29 4.2.2 结构图程序设计 29 4.2.3 Simulink仿真的启动与停止 29 4.3 传统PID控制的直流双闭环调速系统仿真 29 4.3.1 建立系统仿真模型 29 4.3.2 系统仿真结果及其分析 30 4.4 模糊PID控制的直流双闭环调速系统仿真及其分析 31 结束语 35 致谢 36 参考文献 37 模糊PID直流调速系统的设计与仿真 摘要电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。在电动机的数字控制系统中，一般采用的是PID控制。PID控制虽然结构简单，但在克服较大扰动影响，提高系统动态品质等方面并非最优，光靠调整PID参数难以获得满意的控制效果。 本文阐述PID控制技术模糊控制技术的发展现状模糊控制技术原理，以模糊PID控制作为研究对象，对双闭环直流调速系统设计了模糊PID控制器。通过发现模糊控制可以大大提高控制效果，具有抗扰动性能强，动态性能好等优点。 关键词模糊控制直流调速系统仿真 Design and Simulation of fuzzy PID DC speed regulating system ABSTRACT ??The application of motor has spread into all kinds of fields of national economy and pepole’s daily life as the main mechanic-electronic energy conversion device. PID control is often adopted in the digital control system of motor. Although it is simply constructed, it is not the best to get better control performance only by regulating parameters , such as to overcome larger disturbance to improve dynamic quality. The paper firstly describes the speed control regulation of DC motor then elaborates the present development condition of the PID control and the fuzzy control and the principle of the fuzzy control . Taking the fuzzy PID control as the research obj