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基于MATLAB-SIMULINK的直流电机模糊控制的仿真

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理论与设计

基于MATLAB/SIMULINK的直流电机模糊控制的仿真

周小波王群京陈伟周嗣理

安徽大学（230039）

Fuzzy Control Simulation for Dc Motor Based on MATLAB/SIMULINK

Zhou Xiaobo Wang Qunjing Chen Wei Zhou Sili

Anhui University

双闭环调速系统^[2]。

摘要

：介绍了直流电机的双闭环调速原理，并用

MATLAB构建了直流电机转速、电流双闭环调速系统的

模型。转速环采用模糊控制器，与传统的PI调节器进行

比较，模糊控制器具有更好的控制性能。

关键词

：双闭环模糊控制直流电机SIMULINK

Abstract: The principle of double-closed-loop speed

图1 双闭环调速系统框图

regulation system for dc motors was introduced and model

of it was established by means of MATLAB. The speed

loop employed the fuzzy logical control. Compared with the

traditional PI control, the fuzzy logical controller had better

performance.

1.2 双闭环调速系统的仿真

转速、电流双闭环直流调速系统仿真模型

如图2，由给定信号、同步脉冲触发器、晶闸管整

流桥、平波电抗器和直流电机等组成。给定转速

为100rad/s，电流反馈系数为0.15，速度反馈系数

为1，平波电抗器的电感值为5mH。转速调节器

采用PI调节器，按照典型Ⅱ系统^[2]设计，其参数

为：K_SP=12，K_SI=1，输出限幅值为[40 -40]。电流

环作用是限制电流，因此一般将电流环校正为典

型Ⅰ系统，电流调节器采用PI调节器，其参数为：

K_CP=20，K_CI=1.5，输出限幅值为[130 -130]。仿真

结果如图3和图4。

Keywords: Dual-closed-loop Fussy logical controller

DC motor

由于直流电机系统本身的非线性，当被控

对象特性发生变化时，PI调节器难以保持良好

的控制性能。因此本文设计了基于模糊自调节的

PI控制器，根据专家的在线调整，以MATLAB/

SIMULINK为工具箱，建立直流电机的常规控制

和模糊控制的仿真模型。

1 双闭环调速系统

1.1 双闭环调速系统的组成

为了实现转速和电流两种负反馈分别起作

用，在系统中分别设置两个调节器以调节转速和

电流。从闭环结构上看，电流环在里面，称为内

环，转速环在外面，称为外环，形成了转速、电流

图2 双闭环调速系统仿真

《电机技术》

8 2010年第1期

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