基于模糊PI控制的推进电机调速研究.doc

分类号密级UDC硕士学位论文基于模糊PI控制的推进电机调速研究学位申请人：马磊学科专业：电力电子与电力传动指导教师：林桦教授论文答辩日期学位授予日期答辩委员会主席评阅人74AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonPropulsionSpeed-regulatedSystemBasedonFuzzy-PIControllerCandidate:MaLeiMajor:PowerElectronicsandElectricDriveSupervisor:Prof.LinHuaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074P.R.ChinaApril2006摘要常规PI控制算法是工业控制领域中应用最广的一种算法该算法简单适应性强具有一定的鲁棒性能够满足一般生产过程的要求。但它的控制质量还存在一些问题如在某一状态下整定为最优的一组PI参数在另一种状态下不一定是最好的对非线性特性负载控制效果不是很理想。本文引入模糊PI控制器并将其应用到交流推进电机调速系统中去期望改善调速系统的动态和稳态性能。本文以交交变频同步电机调速系统为研究对象对其所带非线性负载—螺旋桨进行了研究并进行分段线性化处理建立了基于常规PI控制算法的调速系统的数学模型为系统的仿真研究及性能改善奠定了基础。本文确定了模糊PI控制为本课题的控制策略确立了模糊PI调节器的控制规则并在此基础上建立了基于模糊PI控制器的推进电机调速系统数学模型。通过对系统进行仿真实验在螺旋桨启动、反转性能系统突加、突减负载抗干扰性能以及对系统参数灵敏度等方面与常规PI控制器进行了系统的比较。仿真结果表明模糊PI控制器具有常规PI控制器所无法比拟的优越性。利用数字信号处理器（DSP）实现了调速系统的模糊PI控制器并进行了软件编程和调试取得了和仿真相一致的结果验证了控制方案的优越性这对进一步研究模糊PI控制器在其他领域的应用具有重要意义。关键词：同步电动机；模糊PI控制器；推进系统；调速系统；螺旋桨AbstractThegeneralPIcontrolmethodiswidelyappliedinthefieldofindustrialprocess.Themethodissimpleadaptableanditcanmeetwiththedemandsofthegeneralindustrialcontrolprocess.ButithassomeproblemincontrolcharacteristicssuchastheparameterofPIisthebestinonestatusbutnotgoodinanotherstatusandthecontrolcharacteristicsarenotperfecttotheobjectwhichisnonlinear.Inthispaperthefuzzy-PIcontrolmethodisintroducedtothesystemofelectricalpropulsiontoimprovethedynamicandsteadycharacteristics.ThispaperstudiestheAC/ACvariablefrequencyconverterspeed-regulatedsystemofsynchronousmotorandthenonlinearobject—propeller.Establishthemathematicmodelsonthebaseofpiece-wiselinearizationofpropeller.Thatprovidesthefoundationforthesimulationandimprovingthequality.Inthispaperthefuzzy-PIcontrolst