資料介紹
但是,這對發動機提出了新的挑戰。當使用傳統的積分和微分(PID)控制器來控制無刷直流(BLDC)電機的速度是復雜的,因為它們依賴于復雜的數學模型,并且是計算密集型的。而使用模糊邏輯(FL)的算法,可以消除設計過程對復雜的數學公式的依賴,并且提供一個容易理解的解決方案。與(PID)微分控制器相比,模糊邏輯(FL)發動機控制還有一個優勢,那就是開發周期更短。本文討論了采用德州儀器c28xx定點DSP系列,實現用模糊邏輯算法來控制無刷直流電動機的過程。
無刷直流電機控制模型的發展
在模糊邏輯(FL)發動機構建之前,我們必須首先建立一個模型作為設計的基礎。模糊邏輯控制器使用啟發式知識,并使用一個語言描述模型來表達它的設計。我們將以PID控制器模型為出發點,而不是從頭開始開發一個模型。一旦完成開發和實現,模糊邏輯控制器將通過調整其參數來提高性能。
一般來說,開發模糊邏輯無刷直流控制器有三個設計步驟:
1.定義輸入、輸出控制器的操作范圍。
2.定義模糊成員集的功能和規則。
3.調整引擎。
第一步是定義模式相關的輸入和輸出。輸入是誤差(E),它是設置的速度(SS)和當前的速度(CS)之間的當前誤差;另外的輸入是誤差的變化(CE),它是當前誤差和以前計算誤差(PE)之間的差值。輸出是電樞電壓(CV)的改變值,它是現有的電樞電壓(CAV)和以前的電樞電壓(PAV)保存值的差額。由此產生的模型方程式如下:
E=SS-CS
CE=E-PE
CV=CAV-PAV
發動機旋轉速單位為轉每分鐘(RPM),E決定了接近目標速度的程度。因此,當E》0,發動機的旋轉速度低于設定的速度;當E《0,電機旋轉速度超過設定的速度。CE決定控制器的調整方向。當且僅當(iff)目前的旋轉速度比設定的速度要低時CE為正,;當且僅當目前的旋轉速度大于設定的速度時,CE 為負。當接近設定速度時,CE就會在正的和負的值之間來回調整。CV是電樞的供電電壓。這個電壓表示為脈沖的寬度調制(PWM)占空比。
下一步是定義模糊集的成員函數、變量和規則。為了保證能工作,非模糊(清晰)輸入和輸出必須轉化成模糊的。轉換由使用語言變量來表示輸入和輸出范圍。這些也被稱為模糊變量。模糊變量用于為成員函數劃分隸屬值的區域。例如,5個變量用來映射輸入和輸出,它們是中等負值(NM)、小負值(NS)、零(z)、小正值(PS)、中等正值(PM)。
它不是數學公式,模糊控制器使用模糊規則來作出決定,并產生一個輸出。模糊規則是通過IF-THEN語句的形式來描述的。模糊規則決定系統的行為,而不是復雜的數學方程。例如,如果錯誤(E)是等于中等負值(NM),而錯誤的變化(CE)等于小正值 (PS),那么在電樞電壓(CV)的改變就等于小負值(NS)。所用的一些規則是根據設計者的經驗和系統的知識來設定的。因此,我們的系統所使用的規則的數量是25個。
為了激活電樞,CV模糊輸出必須被轉換回清晰輸出。這個過程稱為去模糊化。一種流行的去模糊方法稱為重心法。
設計的最后一步是調整成員函數和規則。這個階段也稱為優化調整階段。優化調整用于提高模糊控制器的性能。一旦設計完成,控制器就將準備付諸實現。
模糊邏輯控制器的實現是由三個模塊組成的。它們分別是模糊化、規則部署和去模糊化。以下各節討論模糊邏輯無刷直流電動機相關模塊的實現情況。
模糊化
模糊化是將有明晰數值的數據轉換成模糊數據的過程。由此產生的模糊數據的轉換是基于對輸入變量的模糊隸屬度。對于這種應用,電機控制輸入變量是旋轉誤差 (Error)和旋轉誤差差值(Cerror)。旋轉誤差(Error)是從一個采樣時間到下一個采樣時間的絕對旋轉速度差。同樣地,旋轉誤差差值 (Cerror)是一個采樣時間和下一個采樣時間之間的旋轉誤差變化值。公式如下:
旋轉誤差(Error)=SetSpeed(設定速度)-Cur-rentSpeed(目前速度)
旋轉誤差差值(Cerror)=旋轉誤差(Error)-Pre-viousError(前一次誤差)
正如前面談到的,為旋轉誤差(Error)變量和旋轉誤差差值(Cerror)變量定義了五個成員集:
1.NM:中等負值
2.NS:小負值
3.ZE:零
4.PS:小正值
5.PM:中等正值
圖1顯示了為旋轉誤差(Error)變量和旋轉誤差差值(Cerror)變量定義的五個成員集。這些成員集是三角型重疊,以提供良好的響應。每一組有一個0×1AAA的最大值。
輸入變量模糊化后產生了由五部分組成的向量,這五個部分相對應于模糊化成員集的中等負值、小負值、零、小正值、中等正值。每個組件對應的Y軸的值代表該明晰輸入值的隸屬度。向量含有旋轉誤差(Error)和旋轉誤差差值(Cerror)模糊化值被表示為數組×1[]和X2[]。
無刷直流電機控制模型的發展
在模糊邏輯(FL)發動機構建之前,我們必須首先建立一個模型作為設計的基礎。模糊邏輯控制器使用啟發式知識,并使用一個語言描述模型來表達它的設計。我們將以PID控制器模型為出發點,而不是從頭開始開發一個模型。一旦完成開發和實現,模糊邏輯控制器將通過調整其參數來提高性能。
一般來說,開發模糊邏輯無刷直流控制器有三個設計步驟:
1.定義輸入、輸出控制器的操作范圍。
2.定義模糊成員集的功能和規則。
3.調整引擎。
第一步是定義模式相關的輸入和輸出。輸入是誤差(E),它是設置的速度(SS)和當前的速度(CS)之間的當前誤差;另外的輸入是誤差的變化(CE),它是當前誤差和以前計算誤差(PE)之間的差值。輸出是電樞電壓(CV)的改變值,它是現有的電樞電壓(CAV)和以前的電樞電壓(PAV)保存值的差額。由此產生的模型方程式如下:
E=SS-CS
CE=E-PE
CV=CAV-PAV
發動機旋轉速單位為轉每分鐘(RPM),E決定了接近目標速度的程度。因此,當E》0,發動機的旋轉速度低于設定的速度;當E《0,電機旋轉速度超過設定的速度。CE決定控制器的調整方向。當且僅當(iff)目前的旋轉速度比設定的速度要低時CE為正,;當且僅當目前的旋轉速度大于設定的速度時,CE 為負。當接近設定速度時,CE就會在正的和負的值之間來回調整。CV是電樞的供電電壓。這個電壓表示為脈沖的寬度調制(PWM)占空比。
下一步是定義模糊集的成員函數、變量和規則。為了保證能工作,非模糊(清晰)輸入和輸出必須轉化成模糊的。轉換由使用語言變量來表示輸入和輸出范圍。這些也被稱為模糊變量。模糊變量用于為成員函數劃分隸屬值的區域。例如,5個變量用來映射輸入和輸出,它們是中等負值(NM)、小負值(NS)、零(z)、小正值(PS)、中等正值(PM)。
它不是數學公式,模糊控制器使用模糊規則來作出決定,并產生一個輸出。模糊規則是通過IF-THEN語句的形式來描述的。模糊規則決定系統的行為,而不是復雜的數學方程。例如,如果錯誤(E)是等于中等負值(NM),而錯誤的變化(CE)等于小正值 (PS),那么在電樞電壓(CV)的改變就等于小負值(NS)。所用的一些規則是根據設計者的經驗和系統的知識來設定的。因此,我們的系統所使用的規則的數量是25個。
為了激活電樞,CV模糊輸出必須被轉換回清晰輸出。這個過程稱為去模糊化。一種流行的去模糊方法稱為重心法。
設計的最后一步是調整成員函數和規則。這個階段也稱為優化調整階段。優化調整用于提高模糊控制器的性能。一旦設計完成,控制器就將準備付諸實現。
模糊邏輯控制器的實現是由三個模塊組成的。它們分別是模糊化、規則部署和去模糊化。以下各節討論模糊邏輯無刷直流電動機相關模塊的實現情況。
模糊化
模糊化是將有明晰數值的數據轉換成模糊數據的過程。由此產生的模糊數據的轉換是基于對輸入變量的模糊隸屬度。對于這種應用,電機控制輸入變量是旋轉誤差 (Error)和旋轉誤差差值(Cerror)。旋轉誤差(Error)是從一個采樣時間到下一個采樣時間的絕對旋轉速度差。同樣地,旋轉誤差差值 (Cerror)是一個采樣時間和下一個采樣時間之間的旋轉誤差變化值。公式如下:
旋轉誤差(Error)=SetSpeed(設定速度)-Cur-rentSpeed(目前速度)
旋轉誤差差值(Cerror)=旋轉誤差(Error)-Pre-viousError(前一次誤差)
正如前面談到的,為旋轉誤差(Error)變量和旋轉誤差差值(Cerror)變量定義了五個成員集:
1.NM:中等負值
2.NS:小負值
3.ZE:零
4.PS:小正值
5.PM:中等正值
圖1顯示了為旋轉誤差(Error)變量和旋轉誤差差值(Cerror)變量定義的五個成員集。這些成員集是三角型重疊,以提供良好的響應。每一組有一個0×1AAA的最大值。
輸入變量模糊化后產生了由五部分組成的向量,這五個部分相對應于模糊化成員集的中等負值、小負值、零、小正值、中等正值。每個組件對應的Y軸的值代表該明晰輸入值的隸屬度。向量含有旋轉誤差(Error)和旋轉誤差差值(Cerror)模糊化值被表示為數組×1[]和X2[]。
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- 用于ESP32的帶有慣性模擬的Arduino RC發動機聲光控制器
- Frankeso DIY EFI發動機控制器
- 基于試車臺數據的發動機仿真模型設計 7次下載
- 基于模糊神經網絡的微型渦噴發動機控制系統 19次下載
- 溫度傳感器失效對民航發動機的影響分析 7次下載
- 基于DSP的航空發動機分布式總線設計方案 14次下載
- 【燃料電池發動機控制】基于RapidECU-FCE的控制器開發平臺 18次下載
- 汽車發動機電子控制技術詳述 19次下載
- 電子控制汽油發動機的簡介 17次下載
- 基于CAN總線的汽車發動機智能電子控制器研究 16次下載
- Freescale電子泵發動機控制方案
- 基于QFT的燃油發動機2DOF PID控制器設計
- 航空發動機控制系統
- 基于單片機的發動機油門瞬態控制器
- 航空發動機T-S模型模糊廣義預測控制算法設計
- 電控發動機的優點與工作原理 534次閱讀
- 發動機故障燈亮是什么原因 發動機故障燈閃爍是什么問題 1238次閱讀
- 發動機主動控制懸置的結構特點與發展過程 410次閱讀
- 轉子發動機的優缺點是什么 1.1w次閱讀
- 電控發動機傳感器有哪些 2.2w次閱讀
- 電控發動機工作原理_電控發動機的三大組成 1.7w次閱讀
- 關于一些汽車發動機的控制系統知識 2010次閱讀
- 傳感器 為發動機保駕護航 1008次閱讀
- 發動機傳感器控制系統是整個汽車傳感器的核心 9109次閱讀
- 渦輪增壓發動機哪款好_渦輪增壓發動機排名 5077次閱讀
- 渦輪增壓發動機的優缺點_渦輪增壓發動機壽命是否長 3771次閱讀
- 發動機總成包含哪些部件_發動機總成包括什么_發動機總成圖解 3.6w次閱讀
- 阿特茲是轉子發動機嗎_哪些車是轉子發動機 8.7w次閱讀
- 發動機啟停技術怎么用_發動機啟停可以關閉嗎 2.8w次閱讀
- 基于DSP芯片TMS320LF2407的天然氣發動機控制系統 1478次閱讀
下載排行
本周
- 1電子電路原理第七版PDF電子教材免費下載
- 0.00 MB | 1489次下載 | 免費
- 2單片機典型實例介紹
- 18.19 MB | 91次下載 | 1 積分
- 3S7-200PLC編程實例詳細資料
- 1.17 MB | 27次下載 | 1 積分
- 4筆記本電腦主板的元件識別和講解說明
- 4.28 MB | 18次下載 | 4 積分
- 5開關電源原理及各功能電路詳解
- 0.38 MB | 9次下載 | 免費
- 6基于AT89C2051/4051單片機編程器的實驗
- 0.11 MB | 4次下載 | 免費
- 7基于單片機和 SG3525的程控開關電源設計
- 0.23 MB | 3次下載 | 免費
- 8基于單片機的紅外風扇遙控
- 0.23 MB | 3次下載 | 免費
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費
- 2PADS 9.0 2009最新版 -下載
- 0.00 MB | 66304次下載 | 免費
- 3protel99下載protel99軟件下載(中文版)
- 0.00 MB | 51209次下載 | 免費
- 4LabView 8.0 專業版下載 (3CD完整版)
- 0.00 MB | 51043次下載 | 免費
- 5555集成電路應用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33562次下載 | 免費
- 6接口電路圖大全
- 未知 | 30319次下載 | 免費
- 7Multisim 10下載Multisim 10 中文版
- 0.00 MB | 28588次下載 | 免費
- 8開關電源設計實例指南
- 未知 | 21539次下載 | 免費
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935053次下載 | 免費
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
- 78.1 MB | 537791次下載 | 免費
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233045次下載 | 免費
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191183次下載 | 免費
- 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183277次下載 | 免費
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
- 未知 | 138039次下載 | 免費
評論
查看更多