基于双模糊的PMLSM变论域PID控制

摘要

针对永磁同步直线电机（PMLSM）在运动过程中存在的参数易变化、易受负载突变干扰、非线性、耦合性强等不良特点，提出一种基于变论域模糊控制改进的变论域双模糊比例积分微分（PID）控制策略。在磁场定向永磁同步直线电机数学模型的前提下，结合变论域双模糊控制思想，将伸缩因子α引入模糊PID控制；利用模糊规则，构建输入模糊论域伸缩因子规则表，实现对伸缩因子的实时调整；改变模糊PID控制的输入模糊论域，得到自适应的PID控制输出参数，实现比例、积分、微分参数自调节，并通过MATLAB Simulink进行仿真。结果表明：与传统模糊PID控制和变论域三模糊PID控制相比，变论域双模糊PID控制系统的动态响应速度和鲁棒性都有所提高，在负载由200 N突变到600 N、动子速度由500 mm/s突变到1 000 mm/s的2种情形下变论域双模糊PID控制分别在0.021、0.022 s内调整至设定值，稳定状态下超调量分别小于0.06%和0.03%，优于传统模糊PID控制和变论域三模糊PID控制，显著增强了永磁同步直线电机对于复杂工作环境的适应能力。

关键词

永磁同步直线电机(PMLSM) / 磁场定向 / 变论域双模糊控制 / 模糊规则 / 伸缩因子

基金资助

国家重点研发计划项目(2017YFB1104202)