基于CAN總線的無刷直流電動機(jī)模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)

4 軟件實(shí)現(xiàn)

主要程序流程圖如圖11所示。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

電動機(jī)主要參數(shù)如下：額定功率P_N=22 kW，磁極對數(shù)p=25，定子相繞組電阻為R=0.347 ，電感為L=0.03H，額定轉(zhuǎn)速為n_ref=180 r/min，轉(zhuǎn)動慣量為J=5.636 65 kgm²。

實(shí)驗(yàn)中對BLDCM調(diào)速系統(tǒng)分別采用傳統(tǒng)PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制。系統(tǒng)空載起動進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，在t=2.0s時突加800 N·nl的負(fù)載。為了直觀地反映速度，實(shí)驗(yàn)中安裝了直流測速發(fā)電動機(jī)ZCF361，其主要參數(shù)如表1。傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)和模糊自適應(yīng)PID控制的轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線如圖12、13所示。

對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，使用模糊自適應(yīng)PID控制，系統(tǒng)無超調(diào)，能很快進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)；并且在突加負(fù)載時，使用模糊自適應(yīng)PID控制，轉(zhuǎn)速能夠很快地恢復(fù)到平衡狀態(tài)，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。結(jié)果表明應(yīng)用模糊自適應(yīng)PID的控制系統(tǒng)具有更好的魯棒性。

6 結(jié)語

針對無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能的要求，設(shè)計(jì)了基于CAN總線的無刷直流電動機(jī)模糊控制器。并通過實(shí)驗(yàn)證明，此系統(tǒng)通過集中管理與分散控制很好地實(shí)現(xiàn)了多臺直流無刷電動機(jī)間快速協(xié)調(diào)控制的同時，模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù)提高了系統(tǒng)的魯棒性，收到了滿意的控制效果。