MITSUBISHI MR-J2S-60B帶自調(diào)整函數(shù)的模糊控制器在直流電機調(diào)速系統(tǒng)中的應用任維政，盛立峰，陳月巖（長春工業(yè)大學自動化系，吉林長春 MITSUBISHI MR-J2S-60B電機調(diào)速系統(tǒng)。自調(diào)整函數(shù)為指數(shù)函數(shù)，根據(jù)控制對象的具體情況和要求的不同，自調(diào)整函數(shù)中各參數(shù)可通過鍵盤進行調(diào)試。插值算法采用分片雙二次Lagrange插值算法，調(diào)速。系統(tǒng)采用帶有自調(diào)整函數(shù)的模糊控制器和二元函數(shù)的Lagrange插值算法來實現(xiàn)對直流電機轉(zhuǎn)速進行控制。
一糊化歸模量清晰化當設定值R，參數(shù)pk確定后，由=理論和實踐都證明高次插值是不可取的，因此本系統(tǒng)選用分片雙二次插值。設，0，當（e，e，給定后，且（e，e，滿足1）為插值點，相應的插值多項式為k=卜或采用插值算法后，相當于在論域內(nèi)的分檔趨近于無窮大。這樣不僅能滿足由式（1）~（9）可以生成模糊控制規(guī)則表，而且還在控制規(guī)則表相鄰分檔之間以線性插值方式補充了無窮個新的、經(jīng)過細分的控制規(guī)則，完善了原有的控制規(guī)則，從根本上消除了調(diào)節(jié)死區(qū)和量化誤差，克服了由于量化誤差而引起的穩(wěn)態(tài)誤差和穩(wěn)態(tài)顫振現(xiàn)象。中（a）為不采用插值算法階躍響應仿真曲線；（b）為采用插值算法的階躍響應仿真曲線。本系統(tǒng)采用直流脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式控制電樞端電壓，從而達到控制電機轉(zhuǎn)速的目的。通過霍耳元件，采用M/T法對電機的轉(zhuǎn)速進行檢測，并把轉(zhuǎn)速反饋給單片機從而形成對電機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。
（a）不采用插值算法階躍響應采用有插值算法階躍響應階躍響應仿真曲線3系統(tǒng)硬件設計。汁1ee；（18）本系統(tǒng)由控制電路、主電路和轉(zhuǎn)速檢測電路=組成。控制電路以89C51單片機為核心，包括鍵7r（，=ne，―，r=1，+1，（19）盤顯示電路、看門狗電路等，主電路采用H型可，e，逆PWM變換器電路141，轉(zhuǎn)速檢測電路由霍耳元如果e12或11 +"2，則在式（5）中件和倒向器構成。系統(tǒng)硬件原理圖如所示。
系統(tǒng)硬件原理系統(tǒng)軟件設計軟件設計采用模塊化結構，主要由監(jiān)控主程序模塊、運算程序模塊、檢測算法程序模塊、控制算法模塊構成。如所示，監(jiān)控主程序模塊包括初始化管理、鍵盤顯示管理、中斷管理及時鐘管理；運算程序模塊主要實現(xiàn)浮點數(shù)處理和數(shù)學運算等功能；檢測算法程序模塊用于實現(xiàn)M/T法測速，反饋電機轉(zhuǎn)速，形成閉環(huán)控制；控制算法模塊用于生成模糊控制表和二元函數(shù)插值計算。
系統(tǒng)在完成初始化后，通過鍵盤輸入設定值R及參數(shù)pk.參數(shù)p的取值范圍為1 當輸入轉(zhuǎn)速n =80r/min時，起動時間短，無超調(diào)，無堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象；如（b）所示，當輸入轉(zhuǎn)速n=2700r/min時，上升時間tr0.6s，調(diào)節(jié)時間ts=1.1s，超調(diào)量%<1.8%（a）與（b）對比可知，調(diào)速比可達到1：30以上；（c）為輸入轉(zhuǎn)速n=1000r/min且在t=1s時加入階躍擾動的調(diào)速結果。（d）的實驗條件與―樣，采用數(shù)字PI控制算法的調(diào)速結果。由與（d）中的實驗曲線可知，該控制算法起動時間短且無超調(diào)。加擾動后，轉(zhuǎn)速波動小，轉(zhuǎn)速無靜差，魯棒性強，控制品質(zhì)優(yōu)于數(shù)字PI控制算法。
?。╟）加擾動量時的調(diào)速結果（d）加擾動量采用PI控制算法的調(diào)速結果實驗結果本系統(tǒng)的研制對于提高精密儀器、精密機床、度具有一定的實用價值。
家用電器等領域的直流電機的調(diào)速精度和響應速
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