[发明专利]一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法

权利要求书

1.一种内燃机车异步电机模糊速度器控制方法，其特征是：模 糊速度控制器在模糊控制中以速度误差信号和速度误差信号的微分 作为输入，将输入信号输入模糊速度控制器，而后通过模糊推理，经 模糊推理规则，采用查表法，实现模糊控制，可以根据不同的速度误 差，不同速度误差对应的速度误差变化率，选取不同的规则，得到需 要的PI参数，模糊速度控制器主要包括如下环节：

(1)模糊子集

模糊速度控制器的输入变量为速度的变化率e_ω(k)和速度误差的 变化率Δe_ω(k)，其具体表达式为：

e_ω(k)＝n(k-1)-n(k)

Δe_ω(k)＝(e_ω(k)-e_ω(k-1))/T_s

式中，n(k)为此次采样时的速度，n(k-1)为上一次采样时的速度， T_s为采样时间间隔；利用量化因子，将输入e_ω(k)和Δe_ω(k)转换为论域 归一化为[-1,+1]，将速度变化率e_ω(k)分为7个模糊子集为：{NB，NM， NS，ZO,PS，PM，PB}；Δe_ω(k)分为：{N，Z，P}；同理，将PI参 数k_p、k_i也进行模糊化，各自对应4个模糊子集：{Z，S，M，B}；

(2)选取方式

对不同的误差和不同的误差变化率，模糊控制规则为：①变化量 较大时，选取较大的k_p可加快系统的响应速度；采用较小的积分k_i参 数，可避免系统响应超调过大，甚至让k_i＝0，防止积分饱和；②变化 量为中大时，应取较小的k_p参数，将系统的超调控制在小范围内，要 选取适中的k_i数值，为了保证响应速度；③变化量较小时，应选较大 的k_i数值和适中的k_p，使系统稳态性能良好；

(3)模糊规则

采用的模糊推理规则为“ifAandBthenCandD”的形式；将控 制表写入控制规则表中，采用查表法实现模糊控制，最终通过下式， 可得到k_p和k_i的最终值：

kp=n1+n2kp′ki=n3+n4ki′]]>

式中，n₁、n₂、n₃、n₄为实践所得的经验系数；k′_p、k′_i为查表得 到的k_p、k_i的值；k_p模糊控制规则如下：在e_ω(k)＝NB时，当Δe_ω(k)＝ N、Z、P，k′_p均为B；在e_ω(k)＝NM时，当Δe_ω(k)＝N、Z、P，k′_p均为 M；在e_ω(k)＝NS时，当Δe_ω(k)＝N时，k′_p为S，当Δe_ω(k)＝Z或P时， k′_p均为B；在e_ω(k)＝ZE时，当Δe_ω(k)＝N时，k′_p为M，当Δe_ω(k)＝Z 或P时，k′_p均为Z；在e_ω(k)＝PS时，当Δe_ω(k)＝N时，k′_p为S，当Δe_ω(k)＝Z 或P时，k′_p均为B；在e_ω(k)＝PM时，当Δe_ω(k)＝N、Z、P时，k′_p均 为M；在e_ω(k)＝PM时，当Δe_ω(k)＝N、Z、P时，k′_p均为B；

所述k_i模糊控制规则如下：在e_ω(k)＝NB时，当Δe_ω(k)＝N、Z、P 时，k′_i均为Z；在e_ω(k)＝NM时，当Δe_ω(k)＝N或Z，k′_i均为S，当Δe_ω(k)＝ P，k′_i为M；在e_ω(k)＝NS时，当Δe_ω(k)＝N或Z时，k′_i均为M，当Δe_ω(k)＝P 时，k′_i为B；在e_ω(k)＝ZE时，当Δe_ω(k)＝N、Z、P时，k′_i均为B；在 e_ω(k)＝PS时，当Δe_ω(k)＝N时，k′_i为S，当Δe_ω(k)＝Z或P时，k′_i均为 B；在e_ω(k)＝PM时，当Δe_ω(k)＝N、Z时，k_i均为S，当Δe_ω(k)＝P时， k′_i为M；在e_ω(k)＝PB时，当Δe_ω(k)＝N、Z、P时，k′_i均为Z。