高速電機：電阻型電機（jī）的模擬設施設計研（yán）討——好色先生下载電機www.yx9k567.com

　　1作者采用離線計算形成控製決策表存放內存的方案。速度環實時控製時，據輸入的e和e，查表即得對應的輸出控製量增量。本文研究了量化因子和比例因子對SRD模糊控製器性能的影響，表明模糊控製與常（cháng）規（guī）控製一樣，其動、靜態（tài）特性之間（jiān）存在一定的（de）矛盾，采用固定的（de）參數難以獲得（dé）滿意的性能，為保證係統快速（sù）響應，且超調小，應引入自適應模（mó）糊控製器（qì）。

　　2 SR電機8098單片機模糊控製的實現

　　2. 1精確量的模糊化

　　設SR電機的轉速偏差e（ e=設定值-實測值）、轉速（sù）偏差變化e（ e= e i - e i- 1）、控製（zhì）器（qì）輸出增量U對應的模（mó）糊子集均為7檔，即U～= EC～= E～{負大（ NL ） ，負中（ NM ） ，負小（xiǎo）（ NS） ，零（ ZE） ，正小（ PS） ，正中（ PM ） ，正大（ PL） }對應的量化等級均取15，分別表示為- 7， - 6， - 5， - 4， - 3， - 2， - 1， 0， + 1， + 2， + 3， + 4， + 5， + 6， + 7，即論域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（jiāng）在區間（jiān）變化的變量x轉化為區間的變量y.例如，根（gēn）據SR電機轉速（sù）環采樣周期，設e變化範圍（wéi）為 ，在偏（piān）差變化實際值為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，若設e的變化範圍為 ，則e對應的量化因子GE= 14/ 3000.可見，各變量（liàng）隻要乘上相應的量化因子，即可轉（zhuǎn）化成在區間上（shàng）變化的量（liàng）。

　　2. 2極大極小模（mó）糊控製器設計

　　根據SRD現（xiàn）場調試經驗，可確定一組控製規則。當e i n給定，要求（qiú）轉速降低，即占空比（bǐ）應減小，故輸出U應下降；而當e i 及內，若（ruò）越出約束區間，則令其為相應的區間邊界值。這是必要的，因（yīn）為係統運（yùn）行實驗表明，若按實際可能出現的e及e最大變化範圍（wéi）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，分辨率差，係統性能不佳。因此，在參（cān）數固定的模糊控製係統程序設計中，應以一合適的小於實際變化範圍的區間及來確定量化因子，即GE= 14/（ 2e 0） ， GEC= 14/ （ 2e 0） ，這樣，為了使實際的e及（jí）e對（duì）應的模糊量不超出論域的範圍，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（liàng）化因子GE、GEC及比例因子（zǐ）GU對SR電機模糊控（kòng）製係統的動、靜態性能有較大的影響，應當通過係統實際運（yùn）行，權衡穩、快、準三方麵的要求整定。

　　3. 1偏差e量化因子（zǐ）GE的選取偏差e量化因子GE的（de）大小本質上反映了控製係統對速（sù）度偏差的（de）分辨率，影響係統的靜態誤差（chà）的動態調整時間。GE大，係（xì）統上升（shēng）速（sù）率大，但GE過大，將使係統產生較（jiào）大的（de）超調，從而延長（zhǎng）過渡（dù）過程。若（ruò）GE很小，則係統上升較慢（màn），快速性差； GE還（hái）直接影響係統（tǒng）的穩態品質（zhì）。

　　若設第k次執行速度環對應的速度偏差量（liàng）化值（zhí）為E（ k） ，其精確量為e（ k） ，則有（yǒu）E（ k） = INT（ GE e（ k） + 0. 5）（ 6）模糊控製係統的穩態過程可用下述模糊規則描（miáo）述：若偏差為（wéi）“零”，偏差變化為“零”，則控製增量為零。語言值“零”對應於一（yī）定的範（fàn）圍，當誤差和誤差變化都進入語言值“零”所（suǒ）對應（yīng）的範圍時（shí），係統即進入穩態。由式（ 6）可導出誤差的穩態取值範（fàn）圍：GE e（∞） ， GE取（qǔ）值大小對SR電機負載起動性能（néng）的影響如所示。圖中三條（tiáo）曲線分別對應於GE = 0. 035， e約束區間為 ；GE= 0. 00875， e約束區間為 ； GE= 0. 0047， e約束區間為三種GE取值在給（gěi）定速度800r/ min下的實測起動性能。

　　GE取值對（duì）SR小電機起（qǐ）動性能的影響（xiǎng）（速度給定800r / min， GU= 2， GE C= 0. 07）由可見， GE= 0. 035，係統超調（diào）小，穩態誤差小，有較好的動、靜態態能； GE= 0. 00875和GE = 0. 0047，過渡（dù）過程時間長，穩態精度很差，動、靜態性能差。

　　3. 2偏差變化量化因子GEC的選取GEC越大，係統輸出變化率越小，係統變化越慢，過渡過程（chéng）時間（jiān）長；若GEC越小，則係統反應越快，但GEC取值過小易導致很大的超調和振蕩，這（zhè）同樣使係統調節時間變長。

　　在GU固定（dìng）為2， GE固定為（wéi）0. 0175， e約束區間為 ， GEC取值大小對SR電（diàn）機負載起動性（xìng）能的影響如所示。圖中（zhōng）3條曲線分別對應於GEC= 0. 14， e約束區間為 ；GEC= 0. 035， e約束區間為 ； GEC = 0. 00875， e約束區間為（wéi） 3種GEC取值在給定速度800r/ min下（xià）的實測起（qǐ）動性能。

　　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（tǒng）超調很小，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（hěn）大， （高達25%）過渡過程很慢（約5 . 5s ） ，且有振蕩，動態性（xìng）能很差（chà）； GEC取0. 035的性能（néng）介於（yú）GEC取0. 14和GEC取0. 00875之間。實（shí）驗表明（míng）， GEC取（qǔ）值不宜小於0. 035.

　　3. 3控製輸出比（bǐ）例因子GU的選（xuǎn）取GU在係統響應的上升和（hé）穩定階段有不同的影響。在上升階段， GU取得越大，上升越快，但易導致超調。

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

　　在（zài）GE固定為0. 0175， e約束區間為 ； GEC固（gù）定為0. 07， e約束區間為（wéi）。圖中三條曲線分別對（duì）應於GU= 1， GU = 4和GU = 10三種GU取值在給定速度800r/ min下的實測起動性能。可見， GU取10，係統初始上升很快，但有很大的超調和振蕩，導致調節時間很長； GU取4或（huò）取1，係統超調較（jiào）小（xiǎo），過渡過程較快。