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基于模糊控制技术的数字直流调速系统

作　者: 吴舰
导　师: 谢宗安；刘云龙；胡圣波
学　校: 贵州大学
专　业: 电气工程
关键词: 单片机 PID控制模糊控制晶闸管整流电路
分类号: TP273.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文对工业控制中广泛应用的PID控制器进行了剖析,考虑到模糊控制是智能控制应用技术最新发展的一个方向,模糊控制的优点是善于处理结构化知识,不需要建立对象精确的数学模型,且被控对象参数的变化对模糊控制的影响不明显,使得模糊控制具有较强的鲁棒性,基于以上思想,本文提出了单片机模糊控制晶闸管直流调压调速系统的课题。本系统以单片机作为控制核心,以模糊控制为主要的控制思想,将PID控制和模糊控制器结合起来,根据输入信号(即偏差E)的大小、方向以及变化趋势等特征,通过模糊控制器,在线整定PID参数K_P、K_I、K_D。论文中详细的阐述了三相全控桥式整流电路的工作原理,介绍了所选用的MCS-51系列单片机的性能特点,论述了模糊控制理论,设计了模糊PID参数控制器,将模糊控制运用在单片机控制系统中。本系统的设计顺应了目前国外直流系统朝着数字化发展的趋势,充分利用了单片机的特点,使得通用性得到了提高,模糊控制的简单和有效的非线性控制作用,具有PID控制的广泛适用性。

全文目录

摘要  4
Abstract  4-6
第1章概论  6-11
  1.1 引言  6
  1.2 直流调速系统的发展  6-7
  1.3 直流调速控制装置  7-9
  1.4 课题研究内容  9-10
  1.5 设计系统性能指标:  10-11
第2章控制系统硬件电路设计  11-26
  2.1 控制系统的硬件电路  11-12
  2.2 可控整流主电路的设计  12-15
  2.3 同步信号的产生  15-16
  2.4 数据采集模块  16-18
  2.5 触发模块  18-21
  2.6 转速调节器与电流调节器设计  21-23
  2.7 单片机及其扩展电路设计  23-25
  2.8 调速系统电气原理总图  25-26
第3章模糊控制及PID参数控制器的设计  26-41
  3.1 模糊控制论述  26-28
  3.2 模糊控制和数字PID控制性能比较  28-30
  3.3 模糊自整定PID参数控制器的设计  30-41
第4章系统的软件设计  41-45
  4.1 系统的总体构成及主程序设计  41-42
  4.2 触发模块程序流程图  42-43
  4.3 数据采集处理程序流程图  43-44
  4.4 模糊控制自整定PID参数及控制系统输出程序流程图  44-45
第5章系统的抗干扰设计  45-47
  5.1 系统中的主要干扰渠道和抗干扰措施  45
  5.2 印刷电路板的抗干扰设计  45-46
  5.3 看门狗技术  46-47
第6章实验结果及分析  47-49
  6.1 双PI控制时跟随性曲线  47
  6.2 模糊控制时的跟随性曲线  47-48
  6.3 鲁棒性  48
  6.4 结论分析  48-49
致谢  49
参考文献  49-50
附图  50-51

基于模糊控制技术的数字直流调速系统

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