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对决沙龙:智能控制在交流電機調速中的應用

文字:[大][中][小] 2015/5/27    瀏覽次數:1027    

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計算技術與自動化智能控制在交流電機調速中的應用胡錦李中發梁先宇趙歡(湖南計算機高等專科學校,湖南長沙, 012)本文針對交流電機調速控制中模型不確定、系統非線性、檢測與變送難等特點,提出了種實時智能控制方案及控制結構,并給出協調控制規則及模糊控制算法。

智能控制協調控制規則模糊控制算法

1、前言交流電機與直流電機相比,具有結構簡單、價格便宜、故障較少等優點,廣泛用于工農業、交通運輸、國防工業以及其它各行各業中。其缺點是調速性能較差。目前,在自動控制系統的研制開發應用中、高精度、高速度移動是個非常關鍵的問題。而這些因素主要取決于伺服電機驅動系統的特性,希望伺服系統具有快速性好、無超調、無靜差、搞干擾能力強等特點。若控制對象模型確定,在工程中應用較多的是加入前饋補償,構成開、閉環復合控制系統,或采用全數字PID 控制,狀態反饋的線性最優控制等。但若控制對象不確定、參數變化大,上述控制方法就難以得到滿意的控制效果。這種情況下可采用自適應控制、變結構控制、H 優化控制。而自適應控制的魯棒性有限,當控制對象參數在大范圍內變化,且具有非線性時,自適應控制也無

能為力變結構控制迄今存在尚未解決好的抖動問題。H 優化控制計算量大,又需要精確的數學模型。針對上述方法存在的不足,對于交流電機調速控制過程中的模型不確定,非線性、檢測變送難等特點,我們提出種實時智能控制方案及控制結構,并給出協調控制規則及Fuzzy 控制算法。

2、系統結構設計根據交流電機調速控制過程中的特點,我們引入了專家智能控制及Bang― Bang 控制、Fuzzy 控制、PI控制,設計成如圖1 所示二級控制結構。

第級智能控制系統包括特征識別信息處理、智能協調器、轉換器第二級由Bang Bang 控制、Fuzzy 控制器、PI控制器組成。其中核心部分為智能控制系統,它主要完成三種控制方案的協調切換控制,根據特征識別器提供的信息,成功給出正確的控制策略。

根據控制理論, Bang ― Bang 控制在偏差和偏差變化率都較大時。加大控制力度,可以提胡錦等:智能控制在交流電機調速中的應用高系統的快速性,但易引起超調量過大,如圖2 所示。

圖注: n――給定轉速n ――實際轉速Fuzzy 控制對被控系統的參數變化不敏感,不依賴對象模型,并有利于改善系統的動態性能,但由于控制器的輸入和輸出被量化分檔,往往產生極限環振蕩及存在過大的死區余差(靜差)等問題,如圖3 所示。

控制作用的形式為其中κ―調節器比例系數κ―調節器積分時間常數。比例部分反映調節作用,積分部分最終消除靜態差。PI控制器有利于提高系統的穩定性,但快速性較差,如圖4 所示。對于具有時變性,非線性因素,對象的參數變化大的系統,單PI控制難以獲得良好的控制效果。因此,將三者優點相結合,根據經驗,設計智能協調控制規則,實現正確的切換確實可行。

3、協調控制規則根據上述設計思想,并考慮到不同控制器切換時控制的突變以及偏差在兩種切換臨界點計算技術與自動化上振蕩時的協調問題,給出如下協調控制規則:進入控制)系統維持現行控制)分別表示最大誤差,最小誤差△e 表示偏差變化分別表示最大誤差變化率,最小誤差變化率α,β分別表示允許偏差,允許偏差變化率λ(0 λ 1)表示遺忘因子κ為比例系數 u分別表示最大控制量,最小控制量。這些參數均可在仿真或現場調整。

4、Fuzzy 控制算法采用雙輸入單輸出,語言推理規則表示為:加權平均判決得控制量經上式離線計算,得到控制表,實際控制時可查表。

5、結束語在交流電機調速系統實時控制前,先進行離線仿真,離線仿真包括動態建模仿真及調速系胡錦等:智能控制在交流電機調速中的應用統的智能協調控制仿真,經數字仿真后,初步得到實時控制試驗的參數,再進入實時控制。圖5 為在給定轉速值n = 1000轉/ 分,電機帶上額定負載起動時電機轉速的輸出響應記錄曲線。其中曲線①為Bang Bang 控制的結果響應曲線曲線②為Fuzzy 控制的結果響應曲線曲線③為PI控制的結果響應曲線曲線④為智能協調控制的結果響應曲線??刂平峁礱鰨褐悄芐骺刂圃詡父鮒饕刂浦副晟隙加龐諂淥刂破韉ザ朗褂玫那榭?。

對象的引用:( 3) DLL對象的編制:制作對象:來進行圖象的顯示與存取,把它編譯生成DLL 庫文件。

注冊對象:用REGSV R32 來注冊DLL 對象,以便對象能被調用。

6、 結束語本文雖然只是介紹了種基于WEB 應用中間層的開發方法,既利用ASP DLL 方便快速實現數據的動態圖表,但如果在此框架上細化,對中間應用層加以擴展及加強,我們就能開發出強大的中間層應用服務,從而把握住WEB 應用開發的核心。

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