智能控制技术及应用课程作业-控制科学与工程学系.pdf

智能控制技术及应用 模糊控制系统仿真研究 《智能控制技术及应用》课程作业 题 目 _模糊控制系统仿真研究 作 者 张腾剑 3110102764 联系方式 skytengjian@ 指导教师 刘山 所在学院 控制科学与工程学系 2014 年1 月 智能控制技术及应用 模糊控制系统仿真研究 目录 一、问题提出 1 二、问题分析与解决 2 2.1 模糊控制系统的组成 2 2.2 模糊控制器结构 2 2.3 设计模糊控制器 2 2.3.1 输入和输出变量 3 2.3.2 隶属函数和隶属度的确定 4 2.3.3 模糊规则库的建立 6 2.3.4 模糊推理和去模糊化 7 2.4 Simulink 模型仿真和结果研究 9 2.4.1 常规模糊控制器仿真结果 9 2.4.2 量化因子Ke、Kec 及比例因子Ku 对系统性能的影响 10 2.4.3 模糊控制器的跟踪功能 15 2.4.4 复合型模糊控制器仿真结果 16 2.4.5 Fuzzy-PID 控制器仿真结果 18 三、总结 22 1 智能控制技术及应用 模糊控制系统仿真研究 一、问题提出 在机器人制作的过程中，步进电动机发挥着巨大的作用。步进电动机是一种将电脉冲 信号转换成角位移或线位移的机电换能器。每输入一个脉冲，步进电动机就转动或前进一步， 所以它又称为脉冲电动机或阶跃电动机。在混合型步进电动机 （HB）中，通过控制电感磁 通的稳定保持电动机的稳定 （即通过控制输出电流的稳定），从而使机器人沿一个方向稳定 前进。 因此，本文将采取模糊控制的方法对输出电流进行控制。 简化后的模型大致如下所示 （注：下文仿真中的部分条件可能根据仿真情况修改）： 如图1-1 的电路包含了非线性电感元件，整个电路由电流源i t 驱动。假设电感的伏 s   3  L 安特性由方程 描述，其中 为电感磁通， 和 都为常数。以电流 i  L   L   L L L u is t  作为输入，以y iL 作为输出，系统方程如下： 1  3 1   u L    L  L L L  C  R  y iL 图1-1 电路图 参数如表