基于模糊控制的直流電機控制器設(shè)計.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文基于模糊控制的直流電機控制器設(shè)計DesignofDCMotorControllerBasedonFuzzyControl學(xué)號：31213010大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要直流電動機具有輸出轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速性能好，運行可靠等一系列優(yōu)點，在化工，船舶，電力等行業(yè)有廣泛的使用。直流電動機在啟動時會產(chǎn)生1020倍額定電流的啟動電流，較大的啟動電流不僅會使

2、繞組由于過熱而損壞，并且對電網(wǎng)造成沖擊，污染電源。所以直流電動機在使用時要采用必要的控制設(shè)備。本文設(shè)計了一種以IGBT為功率開關(guān)器件，使用Atmega64單片機作為控制芯片，采用直流斬波技術(shù)對直流電機進行控制的直流電機控制器，包含了電機軟啟動、電機調(diào)速和多種啟動和運行保護功能于一體。該控制器采用模糊限流起動方式，以電機電樞電流作為閉環(huán)控制信號，經(jīng)過模糊控制器推理運算，輸出控制信號對IGBT的開通與關(guān)斷時間進行控制。通過對IGBT的控制以

3、實現(xiàn)電機兩端電壓的控制，限制電機電樞電流在啟動時的大小，使其在期望值范圍內(nèi)完成啟動。本設(shè)計采用雙輸入單輸出的模糊控制策略，以電流偏差E和電流偏差率EC作為輸入信號，IGBT驅(qū)動PWM的占空比大小為輸出控制量。在電機正常運轉(zhuǎn)時，通過對電機兩端電壓的控制來實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速控制。本文完成了控制器樣機的設(shè)計和實驗。首先詳細(xì)分析控制器原理和設(shè)計思路，接下來給出主電路、控制電路、驅(qū)動電路、檢測電路、液晶顯示電路、輔助電源電路等各部分的詳細(xì)設(shè)計。軟件部

4、分設(shè)計包括系統(tǒng)主程序、軟啟動子程序、速度控制子程序、模糊控制子程序和AD轉(zhuǎn)換程序設(shè)計。最后通過仿真和實驗驗證本文設(shè)計的電機控制器的可行性。本設(shè)計的控制器實現(xiàn)了在直流電機起動過程中沒有沖擊電流且平滑的進入額定運行狀態(tài)，而且可根據(jù)電動機負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動過程中的參數(shù)，如限流值、起動時間等。除此之外，此控制器在電機啟動和運行時還具有多種保護功能，由此，從根本上解決了傳統(tǒng)的直流電機控制設(shè)備的很多缺點。關(guān)鍵詞：直流電動機；模糊控制；軟啟動；IG