高速電機：電阻型電機的模擬設施設計研討——好色先生下载電（diàn）機www.yx9k567.com

　　1作者采用離（lí）線計算（suàn）形（xíng）成控製決策表存放內存的方案。速度環實時（shí）控製時，據輸入的e和e，查表（biǎo）即得對應的輸出控製量增量。本文研（yán）究了量化因子和（hé）比例（lì）因（yīn）子對SRD模糊（hú）控製器（qì）性能的影響，表明模糊控製與常規控製一樣，其動、靜（jìng）態特性（xìng）之間（jiān）存（cún）在一定的矛盾，采用固定的參數難以獲得滿意的性能，為保證係統快速響應，且超調小，應（yīng）引入自適應模糊控製器。

　　2 SR電機8098單片機模（mó）糊控製的實（shí）現

　　2. 1精確量的模糊化

　　設SR電機的轉速偏（piān）差e（ e=設定值-實測值）、轉速偏差變化e（ e= e i - e i- 1）、控製器輸出增量U對應的模糊（hú）子集（jí）均為7檔，即U～= EC～= E～{負大（ NL ） ，負中（ NM ） ，負（fù）小（ NS） ，零（ ZE） ，正小（ PS） ，正中（ PM ） ，正大（ PL） }對應的（de）量化等（děng）級均取15，分別表（biǎo）示為（wéi）- 7， - 6， - 5， - 4， - 3， - 2， - 1， 0， + 1， + 2， + 3， + 4， + 5， + 6， + 7，即論（lùn）域E、EC、U均為： {- 7， - 6， - 5，- 4， - 3， - 2， - 1， 0， + 1， + 2， + 3， + 4， + 5， + 6，+ 7}實際（jì）的SRD係統， e或e（以（yǐ）x記之）的變化範圍並非在之間，而在之間，可通過式（ 5）所示的變換y = 14 b - a（ x - a + b 2）（ 5）將在區間變化的（de）變量x轉化為區間的變量y.例如，根據（jù）SR電機轉速環（huán）采樣周期，設e變化範圍為 ，在偏差變（biàn）化實際值為e= 120時，代入式（ 5） ，得y= 3. 36，取整為3，故e對應的量化因子GEC= 14/ 500；同理（lǐ），若設e的（de）變化（huà）範圍為 ，則e對應（yīng）的量（liàng）化因子GE= 14/ 3000.可見，各變量隻要乘上相應（yīng）的量化因（yīn）子，即可轉（zhuǎn）化成在區間上（shàng）變化的量。

　　2. 2極大極（jí）小模（mó）糊控（kòng）製（zhì）器設（shè）計

　　根據SRD現場調試經驗（yàn），可確定一組控製規則。當e i n給定，要（yào）求轉速（sù）降低，即占空比（bǐ）應減小（xiǎo），故輸出U應下降；而當e i 及內，若越出約束區間，則（zé）令其（qí）為相應的區間邊界值。這是必要的，因為係統運行實驗表明，若按（àn）實際可能出現的e及e最（zuì）大（dà）變化範圍及確定量化因子（ GE= 14/ 2e 1， GEC= 14/ 2e 1）。

　　因量化因子小，在接近暫穩態時（shí），分（fèn）辨率差，係統性能不佳。因此，在參數（shù）固定的模（mó）糊控製係統（tǒng）程序設計中，應以一合適的小於實際變化範圍（wéi）的區間及（jí）來確定量化因子，即GE= 14/（ 2e 0） ， GEC= 14/ （ 2e 0） ，這樣，為了（le）使實（shí）際（jì）的e及e對應的模糊量不超出論域的範圍（wéi），需對實際的e及e用約束條件加以判斷、限幅。

　　3量化因子及比例因子的調整

　　量化因子GE、GEC及比例因子GU對SR電機模糊（hú）控製係統的動、靜態性能有較（jiào）大的影響，應當通過係統實際運行，權衡穩（wěn）、快、準三方麵的要求整定（dìng）。

　　3. 1偏差e量化因子GE的選取偏差e量化因子GE的大小（xiǎo）本質上（shàng）反映了控製（zhì）係統對速度偏差的分辨率，影響係統的靜態誤差的動態調整（zhěng）時間。GE大，係統上升速率（lǜ）大，但GE過大，將使（shǐ）係統產生較大的超調，從而延長過渡過程。若GE很小，則係統上（shàng）升較慢，快速性差； GE還直接影響係統的穩態品質（zhì）。

　　若設第k次執行（háng）速度環對應（yīng）的速度偏差量（liàng）化值為E（ k） ，其精確量為e（ k） ，則有E（ k） = INT（ GE e（ k） + 0. 5）（ 6）模糊控製係統的（de）穩態過程可用下述模糊規則（zé）描述：若偏差為“零”，偏差變化為“零”，則控製增量為零。語言值“零”對應於一定的範圍，當誤差和誤差變化都（dōu）進入語言（yán）值“零”所對應（yīng）的範圍時，係統即進（jìn）入穩態。由式（ 6）可導（dǎo）出誤差的穩態取值範（fàn）圍：GE e（∞） ， GE取值大小對SR電（diàn）機負載起動性能的影響如（rú）所示。圖中三條曲（qǔ）線分別對應於GE = 0. 035， e約束區間（jiān）為（wéi） ；GE= 0. 00875， e約束區間為 ； GE= 0. 0047， e約束（shù）區間為三（sān）種GE取值在給定速度800r/ min下的實（shí）測起動性能。

　　GE取值對SR小電機起動（dòng）性（xìng）能（néng）的影響（速度給定800r / min， GU= 2， GE C= 0. 07）由可見， GE= 0. 035，係統超調小，穩態誤差小，有較好的動、靜態態能； GE= 0. 00875和GE = 0. 0047，過渡過程（chéng）時間長，穩態精度很差，動（dòng）、靜態性（xìng）能差。

　　3. 2偏差變化量化因子GEC的選取（qǔ）GEC越大，係（xì）統輸（shū）出變化率越小，係統變化（huà）越慢，過渡過程時間長；若GEC越（yuè）小，則係統反應越快，但GEC取值（zhí）過小易導致很大的超（chāo）調和振蕩，這同樣使係統調節（jiē）時間變長。

　　在GU固（gù）定為2， GE固（gù）定為0. 0175， e約束區間為（wéi） ， GEC取值大小對SR電機負載起動性能（néng）的影響如所示。圖中3條（tiáo）曲線分別（bié）對（duì）應於GEC= 0. 14， e約束區間為 ；GEC= 0. 035， e約束區間（jiān）為 ； GEC = 0. 00875， e約束（shù）區間為 3種（zhǒng）GEC取值在給定（dìng）速度800r/ min下（xià）的實測起動（dòng）性（xìng）能。

　　GEC取值對SR電機起動性能的影響（速度給定800r/ min， GU= 2， GE = 0.0175）由可見， GEC取0. 14，係統超調很（hěn）小，過渡過程較快，係統有較好的動、靜態性能； GEC取0. 0875，係統超調很大， （高達25%）過渡過程很慢（約5 . 5s ） ，且有振蕩，動態性能很差； GEC取0. 035的性能介於GEC取0. 14和GEC取0. 00875之間。實驗表明， GEC取值不宜小於0. 035.

　　3. 3控製輸出比例（lì）因子GU的選（xuǎn）取GU在係統響應的上升和穩定階（jiē）段有不同的（de）影響。在上升階段， GU取（qǔ）得越大，上升越快，但易導致超調。

　　GU小，則係統的反應比較（jiào）緩慢（màn）。在穩定階段（duàn）， GU過大亦會引起振蕩。

　　在GE固定為0. 0175， e約束區間為 ； GEC固定為（wéi）0. 07， e約束區間為。圖中三條曲線分別對（duì）應（yīng）於GU= 1， GU = 4和GU = 10三（sān）種GU取值在給定速度800r/ min下的實測起動性能。可見， GU取10，係（xì）統初始上升很快，但有（yǒu）很大的超調和振蕩（dàng），導致調節時（shí）間很長； GU取4或取1，係統（tǒng）超調較小，過渡過程較快。