基于模糊预测控制的无刷直流电机控制研究
2015-07-25王玉娟上海海事大学物流工程学院上海201306
通信电源技术 2015年5期
王玉娟,张 艳(上海海事大学 物流工程学院,上海 201306)
近些年来,永磁无刷直流电机因其自身结构优点而备受关注。永磁材料、计算机技术、智能控制技术以及电力电子技术尤其是功率开关技术的飞速发展,为永磁无刷直流电机的研究和制造奠定了重要基础。随着无刷直流电机在工业领域的应用,伺服系统和调速系统对系统的动静态稳定性和控制精度的要求越来越高[1]。无刷直流电机不但调速性能优良、结构简单、维护十分方便,同时又是一个非线性、多变量、参数时变、强耦合的复杂系统,传统的控制已经很难适用于它。对不确定系统的控制方法主要有模糊控制、神经网络控制和预测控制。前两者因为是“事后调节”,对电机得控制效果不理想。若将模糊控制与神经网络控制结合,控制性好但计算量大,运行时间长,不易实现。
模糊控制是把一些具有模糊性的成熟经验和规则有机地融入到传统控制系统中,该控制技术控制速度快、鲁棒性好[2]。预测控制是20世纪70年代后期产生的一种控制算法,它既注重过去和现在的目标值又注重将来的目标值,使受控量和目标值尽可能的接近,从而提升控制能力[3]。两种算法对被控对象的模型参数都不敏感且简单易行。模糊控制算法快速性好、鲁棒性强,但存在稳态误差;预测控制稳态性好,可是实时性和鲁棒性差。二者相互结合便形成一种新的控制方法,即模糊预测控制算法[4]。
本文基于无刷直流电机数学模型,运用 MATLAB搭建BLDCM仿真模块,设计转速控制器并采用模糊预测复合控制方法在线仿真验证了控制系统的实时性、快速性、鲁棒性以及抗干扰性能。……
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