模糊PID控制算法在汽车电机同步调节中的应用研究.docx

模糊PID控制算法在汽车电机同步调节中的应用研究

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1汽车电机同步调节的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2传统PID控制方法的局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1提升汽车电机性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2降低能耗与提高系统稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.3文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3.1模糊逻辑控制理论发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3.2PID控制器设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.3电机同步调节技术现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1模糊逻辑控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.1模糊集合与模糊规则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2模糊推理过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1.3模糊控制算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2PID控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.1PID控制器组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.2PID控制算法数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.3PID参数整定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3电机同步控制基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.1同步控制基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.2电机转速和位置控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.3同步误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

模糊PID控制算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.1模糊化处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1.1输入变量模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1.2输出变量模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2模糊规则设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2.1规则集确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2.2模糊规则表构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3模糊推理及反模糊化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3.1模糊推理算法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3.2反模糊化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.4仿真实验与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.4.1仿真环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.4.2实验设置与数据收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．