| [页数]:31 [字数]:17386 [目录] 1 绪 论 2 模糊控制技术 3 步进电机的相关介绍 4 模糊控制系统完成及仿真 5 设计结果及总结 [摘要] 步进电动机是一种低速同步电动机，它具有结构简单、可靠性高和成本低的特点。步进电机有个区别于普通电机的主要特点，就是它的脉冲驱动的形式，这就使得步进电机可以和现代的数字控制技术相结合，这就使得步进电机使用模糊控制的方法具有了较好的前提。模糊控制即模糊逻辑在控制领域中的应用，它的最大特征就是能将操作者或专家的控制经验和知识表示成语言变量描述的控制规则，再用这些规则去控制系统。所以，模糊控制特别适用于数学模型未知的、复杂的非线性系统的控制。 本文首先介绍了步进电机的基本情况以及模糊控制技术的起步和发展，具体了解了模糊控制技术的国内外研究现状；然后详细说明了模糊控制的数学基础和模糊控制系统的基本设计方法。最后针对本课题的主要研究内容，利用步进电动机的数学模型以及所设计的模糊控制器完成模糊控制系统的结构，使在整个控制系统中，利用模糊控制的方法能使其控制最优化。在实现了步进电动机的模糊控制后，用MATLAB软件仿真，进一步总结和分析对步进电动机使用模糊控制方法的优越性。 [正文] 1 绪 论 1.1课题研究目的及意义 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应的直线位移量或角位移量的机电元件，采用步进电机构成的控制系统具有价格低、控制简单、维护容易等优点, 尤其随着微电子和计算机技术的发展，使其在国民经济的各个领域都得到广泛的应用。现在步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中, 很容易发现步进电机的踪迹。步进电机经常用于重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合。 随着对步进电机的需求量和使用量与日俱增，对步进电机的运行性能就提出了更高的要求。所以合理的选择步进电机的控制方法也显得比较重要,好的控制方法对于充分发挥步进电机的工作性能及其优点,必定会起到积极的作用。 模糊集理论的自提出至今的四十多年间发展迅速，逐渐形成了模糊逻辑和模糊数学为基础的一整套模糊控制理论，因其能够对复杂事物做出高效率的、正确无误的判断和处理，这就使得以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础模糊控制技术在现代控制领域中有着重要的地位和意义。模糊控制是根据对控制对象的粗略知识以及人们的生产技能等知识，导出自然语言的控制规则，利用模糊理论进行控制的一种控制方法。这门新?兴的计算机数字控制技术，在工业控制和家用电器控制以及自然语言理解等应用领域，取得了令人瞩目的成绩，是现代控制技术中不可或缺的一个重要部分。 由于人类思维是粗略的，逻辑是定性的，所以模糊概念更适合人们的思维、理解和决策，也更适合客观现象和事物的模糊性。而且由于模糊控制具有如前所述的很多优势，所以这一研究课题有很好的研究价值，并且应用于生产实践中也会使生产更具有先进性，会使控制系统更好的实现控制功能。尤其是在有计算机参与的大、小控制系统中，若以模糊控制步进电机作为系统的一部分，必定更具有它的优势。所以本课题将进行步进电机的模糊控制方法研究。 ...... [参考文献] [1] 诸静. 模糊控制原理及应用. 北京：机械工业出版社 1995：P4-P31 [2] 易继锴，候媛彬. 智能控制技术. 北京：北京工业大学出版社 1999：P139-P235 [3] 单冬. 模糊控制原理及应用. 北京：中国铁道出版社 1995：P54-P74 [4] 谢宝昌，任永德. 电机的DSP控制技术及应用. 北京：北京航空航天大学出版社 2005：P1-P18 [5] 顾绳谷. 电机及拖动基础. 北京：机械工业出版社 2004：P163-P201 [6] 张化光，何希勤. 模糊自适应控制理论及其应用. 北京：北京航空航天大学出版社 2002：P13-P36 [7] 韩峻峰，李玉惠. 模糊控制技术. 重庆：重庆大学出版社 2003：P1-P56 [8] 吴晓莉. MATLAB辅助模糊系统设计. 西安：西安电子科技大学出版社 2002：P5-P47 [9] 何离庆. 过程控制系统与装置. 重庆：重庆大学出版社 2003：P97-P143 [10] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统. 北京：机械工业出版社 2003：P108-P118 [11] 王鉴光. 电机控制系统. 北京：机械工业出版社 1994：P16-P43 [12] 松井信行. 控制用电机入门. 北京：科学出版社 2000：P26-P73 [13] 石辛明，郝整清. 基于MATLAB实用数值计算. 北京：北京交通大学出版社 2006：P2-P29 [14] 张国良，曾静. 模糊控制及其MATLAB应用. 西安：西安交通大学出版社 2002：P70-P84 [15] 史敬灼，徐殿国. 模糊控制步进电机位置伺服系统. 电工技术学报.2001.16（3）P2-P4 [16] 段英宏，杨硕. 步进电机的模糊控制. 计算机仿真.2006.23（2）P1-P4 [原文截取] 摘 要 步进电动机是一种低速同步电动机，它具有结构简单、可靠性高和成本低的特点。步进电机有个区别于普通电机的主要特点，就是它的脉冲驱动的形式，这就使得步进电机可以和现代的数字控制技术相结合，这就使得步进电机使用模糊控制的方法具有了较好的前提。模糊控制即模糊逻辑在控制领域中的应用，它的最大特征就是能将操作者或专家的控制经验和知识表示成语言变量描述的控制规则，再用这些规则去控制系统。所以，模糊控制特别适用于数学模型未知的、复杂的非线性系统的控制。 本文首先介绍了步进电机的基本情况以及模糊控制技术的起步和发展，具体了解了模糊控制技术的国内外研究现状；然后详细说明了模糊控制的数学基础和模糊控制系统的基本设计方法。最后针对本课题的主要研究内容，利用步进电动机的数学模型以及所设计的模糊控制器完成模糊控制系统的结构，使在整个控制系统中，利用模糊控制的方法能使其控制最优化。在实现了步进电动机的模糊控制后，用MATLAB软件仿真，进一步总结和分析对步进电动机使用模糊控制方法的优越性。 关键字：模糊控制 步进电机 MATLAB仿真 工业应用 ABSTRACT Stepper motor is a low..... |
步进电动机的模糊控制方法研究
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