直流电机模糊控制系统的MATLAB-Simulink仿真研究毕业设计.docx
- 文档编号:1645464
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOCX
- 页数:36
- 大小:1.68MB
直流电机模糊控制系统的MATLAB-Simulink仿真研究毕业设计.docx
《直流电机模糊控制系统的MATLAB-Simulink仿真研究毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《直流电机模糊控制系统的MATLAB-Simulink仿真研究毕业设计.docx(36页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
XXXX届毕业设计说明书
直流电机模糊控制系统
的MATLAB/Simulink仿真研究
院、部:
电气与信息工程学院
学生姓名:
XXX
指导教师:
XXXX职称教授
职称
专业:
XXXXXXXXXXXXX
班级:
XXXXXXXXX
完成时间:
20XX.X.X
摘要
在当今控制技术的发展当中,模糊控制技术的发展走在了前列,成为了当今世界上最先进的控制技术之一。
模糊控制技术很好的将模糊数学理论应用于控制领域当中,更加真切地模拟出了人脑的思维方式和判断能力,以及对产品生产的过程进行筛选和对产品质量上的控制,从而发展出了基于模糊控制技术的智能化的新技术,为当今控制技术的发展提供了广阔空间。
在本文当中,主要介绍了基于模糊控制理论的直流电机模糊控制系统的原理,以及直流电机模糊控制系统的优点和缺点,并通过使用MATLAB语言中SIMULINK模块和模糊控制工具箱对直流电机模糊控制系统进行仿真,把控制直流电机调速的实际情况转换成模糊控制规则,再使用这些规则,对过程经过模糊推理和模糊决策所得到的控制量,从而实现在MATLAB语言中SIMULINK模块和模糊控制工具箱对直流电机模糊控制系统的建模与仿真。
对仿真结果予以分析,对直流电机模糊控制系统的仿真进行总结。
关键词:
MATLAB;SIMULINK;模糊控制;直流电机;电机调速
Ⅰ
ABSTRACT
Amongtoday’scontroltechnologydevelopment,oneoftheleadingenterprisesinthedevelopmentoffuzzycontroltechnology,fuzzycontroltechnologyhasbecomeoneofthemostadvancedcontroltechnologyintheworldtoday,itwillbeaverygoodfuzzycontroltechnologyoffuzzymathematicstheoryisappliedincontrolfield,themorerealisticallysimulatethehumanbrain’swayofthinkingandjudgmentability,aswellastotheproductionprocessofscreeningandthecontrolonthequalityofproduct,whichwasdevelopedbasedonfuzzyintelligentcontroltechnologyofthenewtechnology,forthedevelopmentofmoderncontroltechnologyprovidesabroadexpansionofspace.
inthisarticle,mainlyintroducedthedcmotorbasedonfuzzycontroltheory,theprincipleoffuzzycontrolsystem,aswellastheadvantagesanddisadvantagesofthefuzzycontrolsystemfordcmotor,andbyusingtheSIMULINKmoduleandthefuzzycontroltoolboxinMATLABlanguageforthecalculationofthefuzzycontrolsystemofdcmotor,thecontroloftheactualsituationofthedcmotorspeedcontrolisconvertedintofuzzycontrolrules,andthenusetheserules,theprocessthroughfuzzyreasoningandfuzzydecisionofcontrol,thustoachievetheSIMULINKmoduleandthefuzzycontroltoolboxinMATLABlanguagemodelingandsimulationoffuzzycontrolsystemofadcmotor.Andtheanalysistotheresultsofsimulationandsimulationoffuzzycontrolsystemofdcmotor.
Keywordsmatlab;Simulink;fuzzycontrol;dcmotor;motorspeedcontrol
Ⅱ
目录
1绪论………………………………………………………………………………1
1.1研究的目的与意义………………………………………………………1
1.2国内外的发展现状及发展历程……………………………………………1
1.2.1直流调速系统的发展历程……………………………………………1
1.2.2直流调速控制系统的发展现状………………………………………2
1.3研究的主要内容及章节介绍………………………………………………3
2直流调速系统……………………………………………………………………4
2.1直流调速系统的基本概念…………………………………………………4
2.1.1直流他励电动机的调速方法…………………………………………4
2.1.2直流调速系统的供电方式……………………………………………6
2.1.3开环V-M系统的机械特性……………………………………………7
2.2直流调速系统的动态分析…………………………………………………8
2.2.1单闭环直流调速系统的动态分析……………………………………8
2.2.2多环直流调速系统的动态分析………………………………………9
2.3直流脉宽调速系统概述…………………………………………………10
3直流电机………………………………………………………………………11
3.1直流电动机的基本结构和工作原理……………………………………11
3.1.1直流电动机的基本结构……………………………………………11
3.1.2直流电动机的工作原理……………………………………………12
3.2直流电动机的运行特性…………………………………………………14
3.3直流电动机的起动、调速和制动…………………………………………17
3.3.1直流电动机的起动…………………………………………………17
3.3.2直流电动机的调速…………………………………………………17
3.3.3直流电动机的制动…………………………………………………17
4模糊控制………………………………………………………………………19
4.1模糊控制原理……………………………………………………………19
4.2模糊控制器的一般设计步骤……………………………………………20
Ⅰ
5直流电机模糊控制系统的MATLAB/Simulink的仿真…………………………22
5.1建立直流电机的仿真模型………………………………………………22
5.2模糊控制器的设计………………………………………………………22
5.3直流电机模糊控制系统的建立与仿真…………………………………24
5.4仿真结果及分析…………………………………………………………27
6总结与展望………………………………………………………………………28
参考文献……………………………………………………………………………39
致谢…………………………………………………………………………………31
Ⅱ
1绪论
1.1研究的目的与意义
在工业现代化的发展当中,直流电机的使用非常广泛。
对直流电机的控制也越来越重要,在现代的工业生产当中,对生产的过程控制要求比较严格,对生产出来的产品质量的要求也相当严格,这就要求在现代工业生产过程当中,对控制的要求控制精度准确、易于调速、运行稳定。
在工业生产过程中为提高产品的质量和产品的产量,控制过程从人工手动控制慢慢向半自动控制发展,半自动控制慢慢向全自动控制发展,使得生产工艺实现全自动化生产,在全自动化生产的过程当中,离不开传动系统的调速电机对生产设备的控制,按驱动电动机的类型可分为直流传动系统和交流传动系统二大类。
本文中主要研究直流传动系统。
直流电动机具有很多优良的调速特性,如:
调速平滑、简单易控、过载能力大、正反转能快速切换、并可实现频繁地无级快速起动和制动。
能够满足在现代化工业的生产过程当中不同环境下的的特殊运行要求,如:
在生产机械设备的切削机床、生产用纸的纸机设备、全自动生产电子产品的生产线、水泥厂等对控制性能要求非常高的工业生产当中被广泛应用,使得直流电机在现代工业生产当中仍然充当着重要角色。
1.2国内外发展历程及发展现状
1.2.1直流调速系统的发展历程
在运动控制系统的发展过程当中,交流电气传动和直流电气传动并存于工业生产的各个领域,在历史上最早出现的是直流电动机,在没有出现交流电动机之前,直流电气传动是惟一的电气传动方式,随着工业生产技术的向前发展,对电气传动在启动、制动、正转、反转、调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等方面提出了更高的要求,这就要求在工业生产当中大量的使用直流传动调速系统,由于直流电动机的调速性能和转矩控制性能非常好,从20世纪30年代起。
直流调速系统开始应用于工业的各个领域。
最早的控制系统是由旋转变流机组控制来实现的,而后慢慢发展成为由放大机和磁放大器控制系统来实现控制的,经过放大机和磁放大器控制的时代的发展,基于它们的闭环连续控制系统得到广泛应用,在改进控制的性能方面,取得了良好的效果,到后面晶闸管变流装置和模拟控制器的出现,使得控制真正实现了直流调速,一直到后面可控整流和大功率晶体管组成的PWM控制电路的出现,才得以实现了使用数字化对直流的调速。
而直流调速在工业应用方面具有快速、可靠、经济、稳定、方便等特性,使得直流调整系统在工业应用方面非常广泛。
在直流电气传动系统中,有如下几种常用的可控直流电源:
(1)使用恒定的直流电压直接向直流电动机电枢供电,改变阻值的大小来实现对电枢回路的调速。
这种通过改变电阻的大小,从而改变电压值的大小来调速的方法简单,便于操作,工业生产方面也简单,而且成本低。
这种方法也有着不少缺点,比如:
这种调速转化率低,机械性能差,调速易于波动,不能进行平滑调速。
由于这些缺点的存在,便得这种方法在工业生产当中使用率很低。
(2)30年代末,发电机-电动机(也称为旋转变流组)的问世,增加了调速领域的灵活性、广泛性等,同时存在的闸流管、电机扩大机、及磁放大器
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 直流电机 模糊 控制系统 MATLAB Simulink 仿真 研究 毕业设计