高速電機（jī）：電阻（zǔ）型（xíng）電機的（de）模擬設（shè）施設計研討——91视频官网電機www.hnshdgl.cn

　　1作者采用（yòng）離線計算形成控製決策表存放內存的方案。速度（dù）環實時（shí）控製時，據輸入（rù）的e和e，查表即（jí）得對應的輸出控製量增量。本（běn）文研究了量化（huà）因子和（hé）比例因子對SRD模糊（hú）控製器（qì）性能的影響，表明模糊控製與常（cháng）規控製一樣（yàng），其動、靜態特性之間存在一（yī）定的矛盾，采用固定（dìng）的參數（shù）難以獲得滿意的性能，為保證（zhèng）係統快速響應，且（qiě）超調小，應引入自適應模糊（hú）控製器。

　　2 SR電機8098單片機模糊控（kòng）製的實現

　　2. 1精確量的模糊化

　　設SR電機的轉速偏差e（ e=設定值-實（shí）測值）、轉速偏差變化e（ e= e i - e i- 1）、控製器輸出增量U對應的（de）模糊子集均為7檔，即U～= EC～= E～{負大（ NL ） ，負中（ NM ） ，負小（ NS） ，零（ ZE） ，正小（ PS） ，正中（ PM ） ，正大（ PL） }對應的量化等級均取15，分別表示為（wéi）- 7， - 6， - 5， - 4， - 3， - 2， - 1， 0， + 1， + 2， + 3， + 4， + 5， + 6， + 7，即論域E、EC、U均為： {- 7， - 6， - 5，- 4， - 3， - 2， - 1， 0， + 1， + 2， + 3， + 4， + 5， + 6，+ 7}實際的SRD係（xì）統， e或e（以x記之）的變化（huà）範圍並非（fēi）在之間（jiān），而在之間，可通過式（ 5）所示的變換y = 14 b - a（ x - a + b 2）（ 5）將在區間變化的變量x轉化為區間的變量y.例如，根據SR電（diàn）機轉速環采樣周期，設e變化範圍為 ，在偏差變化實際值為e= 120時，代入式（ 5） ，得y= 3. 36，取整為3，故e對應的量化（huà）因子GEC= 14/ 500；同理，若設e的變化範圍為 ，則e對應的量化因子GE= 14/ 3000.可見，各變量隻要（yào）乘上相應的（de）量化因子，即可轉化成在區間上變化的量。

　　2. 2極大極小模糊控製器設計

　　根據（jù）SRD現場調試經驗，可確定一組控製規則。當e i n給定，要求轉速降低（dī），即（jí）占空比應減小（xiǎo），故（gù）輸出U應下降；而當e i 及內，若越出約束區間，則令其為相應的區間邊界值。這是（shì）必要的，因（yīn）為係（xì）統運（yùn）行實驗表明，若（ruò）按實（shí）際可（kě）能出現的e及e最大（dà）變（biàn）化範圍及確定量化因子（ GE= 14/ 2e 1， GEC= 14/ 2e 1）。

　　因量化因子小（xiǎo），在接近暫穩態時（shí），分辨率差，係（xì）統性能不佳。因此，在參數固定的模糊控製係統程序設計中，應以一（yī）合適的小於實際變化範圍的區間及來確定量化因子，即GE= 14/（ 2e 0） ， GEC= 14/ （ 2e 0） ，這樣，為了使實（shí）際的e及e對（duì）應的模糊量不超出論域的範圍，需對實際的e及（jí）e用約束條（tiáo）件加以判斷、限幅。

　　3量化（huà）因（yīn）子及比例因子的調整

　　量化因子GE、GEC及比例因子GU對（duì）SR電機模糊控製係統的動、靜態性能（néng）有較（jiào）大的影響，應當通（tōng）過係（xì）統（tǒng）實際運行，權（quán）衡穩、快、準三方（fāng）麵的要求整定。

　　3. 1偏差e量化因子GE的選取偏差e量化因子GE的大小本質上反映了控製係（xì）統對（duì）速度（dù）偏差的分辨率，影響（xiǎng）係統的靜態誤差的（de）動（dòng）態調整時間。GE大，係統上升速率大，但GE過大，將使係統產生較大的超（chāo）調，從而延長過渡過程。若GE很小，則係統上升較慢，快速性差； GE還直接影響係統（tǒng）的穩態品質。

　　若設第k次執行速度環對應的速度（dù）偏差量化值為E（ k） ，其精確量為e（ k） ，則有E（ k） = INT（ GE e（ k） + 0. 5）（ 6）模（mó）糊控製係統的穩態過程可用下述模糊規則描（miáo）述：若偏差為“零”，偏差變化為“零”，則（zé）控（kòng）製增量為零。語言值“零”對應於一定的範圍，當誤差和誤（wù）差變（biàn）化都進入語言值“零”所（suǒ）對應的範圍時，係統即進入穩態。由式（ 6）可導出誤差的穩態取值範圍：GE e（∞） ， GE取值大小對SR電機負載起動性能的影響如所示。圖中三條曲線分別對（duì）應於GE = 0. 035， e約束區間為 ；GE= 0. 00875， e約束（shù）區間為 ； GE= 0. 0047， e約束區間為三種GE取值在給定速度800r/ min下的實測起（qǐ）動性能。

　　GE取值對SR小（xiǎo）電機起動性能（néng）的影響（xiǎng）（速度給定800r / min， GU= 2， GE C= 0. 07）由可見， GE= 0. 035，係統超調小，穩態誤差小，有較好的動、靜態態能； GE= 0. 00875和GE = 0. 0047，過渡過程時間長，穩（wěn）態精度很差，動、靜態性能（néng）差。

　　3. 2偏（piān）差變化量化因子GEC的選取GEC越大，係統輸出變化率越小，係（xì）統變化越（yuè）慢，過渡過程時間長；若GEC越小，則係統反應越快，但GEC取值過小易導致很大（dà）的超調（diào）和（hé）振蕩，這同樣使係統調節時間變長。

　　在GU固定為（wéi）2， GE固（gù）定為0. 0175， e約束區間為 ， GEC取（qǔ）值大小對SR電機負載（zǎi）起動性能的（de）影響如（rú）所示。圖中3條曲線分別對應於GEC= 0. 14， e約束區間為 ；GEC= 0. 035， e約（yuē）束區間為 ； GEC = 0. 00875， e約束區間（jiān）為（wéi） 3種GEC取值在給定速度800r/ min下的實測（cè）起動性能。

　　GEC取值對SR電機起動性能的影響（速度給定800r/ min， GU= 2， GE = 0.0175）由可見， GEC取（qǔ）0. 14，係統超（chāo）調很小，過渡過程較快，係統（tǒng）有較（jiào）好的動（dòng）、靜（jìng）態性能； GEC取0. 0875，係統超調很大， （高達25%）過渡（dù）過程很慢（約5 . 5s ） ，且有振蕩，動態性能（néng）很差； GEC取0. 035的性能介於GEC取0. 14和（hé）GEC取0. 00875之間。實驗表明， GEC取值不宜小於0. 035.

　　3. 3控製輸出比例因子GU的選取GU在係統響（xiǎng）應的上升和穩定階段有不同的影響。在上升階段， GU取得越大，上升越（yuè）快，但易導致超調。

　　GU小，則係統的（de）反應比較緩慢（màn）。在穩定階段， GU過大亦會引（yǐn）起（qǐ）振蕩。

　　在GE固定（dìng）為0. 0175， e約束區間為 ； GEC固定為（wéi）0. 07， e約束區間為。圖中三條曲（qǔ）線分別對應於GU= 1， GU = 4和GU = 10三（sān）種GU取值在給定（dìng）速度800r/ min下的實測起動性能。可見， GU取10，係統初始上升很快，但有很大（dà）的超調和振蕩，導致調節時間很長； GU取4或取1，係統超調較小，過渡過程較快。