步進(jìn)電機(jī)位移的模糊PID控制設(shè)計(jì)方案

圖2 步進(jìn)電機(jī)模糊PID控制SIMULINK仿真模型

模糊控制器具有良好的動(dòng)態(tài)特性,但是靜態(tài)特性不能獲得滿(mǎn)意,而PID控制具有較高的穩(wěn)態(tài)靜態(tài)精度,。把PID控制引入模糊控制器中，大范圍誤差范圍內(nèi)采用模糊控制，在小范圍誤差換成PID控制，兩者的轉(zhuǎn)換由預(yù)先設(shè)置的程序控制根據(jù)誤差范圍自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

4 仿真結(jié)果分析

-- pagebreak -->在給定位置輸入同樣為10rad的情況下，圖4最終也達(dá)到了要求，但是中間出了較大的抖動(dòng)，而采用了模糊PID控制后，從圖5可以看出系統(tǒng)響應(yīng)更加迅速，并且超調(diào)量很小，過(guò)程的穩(wěn)定性也大大的提高。說(shuō)明采用模糊PID控制達(dá)到了控制系統(tǒng)的基本要求，比起單純的PID控制確實(shí)具有優(yōu)越性。

5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)步進(jìn)電機(jī)建模得到，步進(jìn)電機(jī)是復(fù)雜的高度非線(xiàn)性系統(tǒng)，而本文的模糊PID控制系統(tǒng)，比普通的PID控制有了很大的提高，但是由于步進(jìn)電機(jī)最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)速 的存在，造成易于失步和震蕩，為了盡可能保持穩(wěn)定性和的啟動(dòng)和停止時(shí)間，可以采用模糊自整定技術(shù)，通過(guò)改變KP的值，可以將步進(jìn)電機(jī)直接啟動(dòng)速度和停轉(zhuǎn)速度設(shè)置為一個(gè)小于 的值，這樣系統(tǒng)的響應(yīng)速度可以進(jìn)一步提高。
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