[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

说明书

技术领域

本发明属于自动控制领域，具体涉及一种无刷电机单片机控制系统及其模糊控制器建立方法。

背景技术

现有技术中，通常采用继电器电路连接至电机的输入端，从而控制该电机是否启动。该电机的输出端连接至高压设备中的分合储能开关，从而控制该分合储能开关的闭合或关断，进而达到远程控制该分合储能开关的关断或闭合的目的。但是继电器电路存在以下缺点：1.由于继电器电路中元器件较多，线头较多，导致继电器电路接线复杂。人为接线装配不仅效率低，且易因误接线头而导致该继电器电路无法正常工作。2.由于继电器电路无保护电路，一旦电机堵转，可能会烧毁继电器。无刷直流电机(BLDCM)是一种多变量和非线性的控制系统，模糊控制器在其控制中得到广泛应用。但现有模糊控制器设计和参数在线调节方面的不足。文中提出了一种使用遗传算法优化的模糊控制器，并用于无刷直流电机的控制中。系统使用电流和转速双闭环控制。速度环采用模糊控制器进行控制，控制规则通过遗传算法进行离线优化，并在数字信号处理器(DSP)中实现控制参数的在线调节。系统较好的实现了给定速度参考模型的自适应跟踪，具有控制灵活、适应性强等优点，同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种无刷电机单片机控制系统及其模糊控制器建立方法，可提高装配效率和可靠性。

本发明提供一种单片机电机控制系统，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。

进一步的，所述微控制器采用AVR系列单片机ATmega8。

进一步的，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，在稳压芯片的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。

本发明还提供一种无刷电机模糊控制器建立方法，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：