[发明专利]一种基于模糊PI-PD控制的直流无刷电机调速方法

权利要求书

1.一种基于模糊PI-PD控制的直流无刷电机调速方法，其特征在于，包括控制模型的建立及电机调速方法，控制模型的建立包括两级模糊控制器，一级模糊控制实时调节PI控制器参数，二极模糊控制调整一级模糊控制器输出的缩放因子，电机调速方法是首先对电机实际转速n与给定转速n_r进行比较计算，得出最终偏差e以及偏差变化率ec，在模糊控制器1 中将上述两项偏差进行模糊化，将经过模糊化之后的E与EC交与模糊控制器1开展推理工作，从而得到解模糊化后的k_1p和k_1i，在模糊控制器2中采用同样的方法得到k_2p和k_2i，然后将两个模糊控制器输出按下式计算：

其中，k_p0、k_i0是系统参数的预设初始值，k_1p、k_1i是模糊控制器1的输出值，k_2p、k_2i是模糊控制器2的输出值，k_p、k_i是两级模糊控制器最新调节的比例参数和积分参数，其结果输入到PI控制器中，最后经过PD控制调节输入到无刷直流电机模型中，达到控制电机转速的目的。

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊PI-PD控制的直流无刷电机调速方法，其特征在于：所述的控制模型的建模步骤为：

Step 1：建立两个模糊控制器，定义所述两个模糊控制器的输入值及输出值的模糊子集；

Step 2：建立所述模糊子集的隶属度函数及各个模糊控制器的模糊控制模型；

Step 3：根据所述模糊子集的隶属度函数及各个模糊控制器的模糊控制模型，应用模糊合成推理得到PI控制参数的模糊矩阵表；

Step 4：采用重心法对所述模糊子集进行反模糊化，得到用于控制的清晰量。

3.根据权利要求2所述的一种基于模糊PI-PD控制的直流无刷电机调速方法，其特征在于：所述的电机调速方法是在所建立控制模型的基础上，对两个模糊控制器的模糊规则进行定义。

4.根据权利要求3所述的一种基于模糊PI-PD控制的直流无刷电机调速方法，其特征在于：所述的建立两个模糊控制器，以转速偏差及偏差变化率作为所述两个模糊控制器的输入值，定义所述转速偏差和偏差变化率的模糊子集{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，分别代表输入输出语言变量的模糊子集：负大、负中、负小、零、正小、正中、正大，并将转速偏差和偏差变化率的模糊子集映射到论域[-6，6]上；将两个模糊控制器的输出值分别相乘，结果作为传统PI控制器的比例、积分控制参数的修正值，定义所述两个模糊控制器输出值的模糊子集{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，所代表输入输出语言变量的模糊子集同上述子集，并将所述两个模糊控制器输出值的模糊子集映射到论域[-10，10]上。