[发明专利]一种无刷电机单片机控制系统及其模糊控制器建立方法

权利要求书

1.一种单片机电机控制系统，其特征在于，包括：微控制器、串口通信电路、逻辑电路、驱动电路、检测电路、电源及电机；所述微控制器连接所述逻辑电路及检测电路；所述逻辑电路通过所述驱动电路连接所述电机；所述电源为所述微控制器、逻辑电路及驱动电路供电，所述检测电路还连接所述逻辑电路、驱动电路及电机；所述微控制器通过所述串口通信电路连接PC机；

所述微控制器通过所述串口通信电路接收所述PC机下发的控制信号，生成电机驱动信号以控制所述电机的工作状态，并通过所述检测电路获取所述电机的电机转速、电压及电流信息；

所述驱动电路用于将所述驱动信号转换为电机开关信号。

2.如权利要求1所述的一种单片机电机控制系统，其特征在于，所述微控制器采用AVR系列单片机ATmega8。

3.如权利要求1所述的一种单片机电机控制系统，其特征在于，所述电源与所述微控制器、逻辑电路及驱动电路之间还设有电源电路；所述电源电路设有线性稳压芯片LM7805，在所述线性稳压芯片的输入输出端分别并上两个电容，用于减小电压的文波；电源输入端串上保险丝。

4.一种无刷电机模糊控制器建立方法，其特征在于，步骤包括：

S1、确定控制器的输入和输出量：

模糊控制器的输入误差e及误差变化ec，在无刷直流电机的速度控制中分别为转速误差e和误差变化ec、并定义为

e(k)=n*(k)-n(k)ec(k)=e(k)-e(k-1)]]>

其中e(k)由参考模型和实际测量的转速信号比较得到；ec(k)为连续两个采样周期e值之差；n*(k)为第k次采样周期参考模型响应；n(k)为第k次采样周期电机的转速响应；

S2、选择论域并确定有关参数：

对误差e及其变化ec的实际值分别用量化因子k_e和k_ec进行量化，映射到模糊集合论域；模糊决策的输出量用比例因子k_u从模糊论域映射到基本论域，最后作用于控制系统；模糊论域分为7个语言变量值：负大NB、负中NM、负小NS、零ZE、正小PS、正中PM和正大PB；其中k_e越大，响应曲线上升速度越快，系统的响应越迟钝；而k_e过大时，系统将会产生超调，从而产生振荡；k_ec越小，系统响应越灵敏，上升速率快，但严重时会使系统产生振荡；k_u相当于常规控制系统中的比例增益；

S3、确定模糊化和反模糊化：

采用三角函数作为模糊控制器变量的隶属度函数；

S4、归纳并得出模糊控制器的控制规则。