基于速度环模糊参数自适应PID算法的弹载无刷直流电机控制系统研究

摘要

电动舵机是制导炮弹等飞行控制系统的重要组成部分,无刷直流电机作为其主要执行机构,是一种多变量、非线性以及强耦合的复杂系统.为了获得良好的控制性能,研究并设计一种基于速度环模糊参数自适应PID算法.分析弹载无刷直流电机的数学模型和运行特性并搭建其控制仿真模型;设计模糊系统,以参考转速与反馈转速的偏差以及偏差变化率作为输入,以参考电流值作为模糊系统的输出,比较电机控制速度环分别使用传统PI、PID与模糊参数自适应PID算法的控制效果.结果表明:所设计的模糊参数自适应PID算法使得电机在阶跃响应下的上升时间仅约为5 ms,几乎无超调;对于正弦波以及斜坡函数同样具有良好的跟踪效果,具有较好的鲁棒性且运行稳定.