模糊PID软启动电路的结构及原理

　　模糊PID复合控制方法最大的优点是不依赖于被控对象精确的数学模型.适合于非线性.强耦合.不确定性的电机软启动复杂系统.异步电机软启动主回路结构见图.利用三对反并联的单向晶闸管来实现交流调压.晶闸管调压的控制方式采用相位控制.用来改变晶闸管的相位角α.得到不同的电压(频率不变).从而实现电机的平稳启动.

　　交流电机定子电流经过滤波后与启动电流给定值一起作为模糊PID调节器的输入信号.dsPICF型单片机首先计算出启动电流设定值与反馈电流的偏差和偏差的变化率.然后以电流及电流的偏差作为输入量.经过模糊化后进行模糊推理.最后将模糊推理结果通过解模糊后作为输出调节量.解模糊调节器输出的触发信号.送至驱动电路.由触发角决定每个周期触发脉冲的产生时刻.从而调节晶闸管的输出电压.从而起到限制启动电流.减小冲击转矩的作用.

　　控制系统设计

　　人们运用模糊数学的基本理论和方法.把规则的条件和操作用模糊集表示.并把这些模糊控制规则及有关信息作为知识存入计算机知识库中.然后计算机根据控制系统的实际响应情况.运用模糊推理.即可自动实现对PID参数的最佳调整.这就是模糊PID控制.模糊PID控制器以误差e和误差变化率ec作为输入.利用模糊控制规则在线对PID的个参数进行调整.以满足不同时刻的e和ec对PID参数自整定的要求.模糊PID控制器的基本结构如图所示.在交流电机软启动的过程中.通过检测启动电流i设定值的偏差.以及偏差的变化率.这两种检测信号作为模糊PID控制器的两个输入.分别用e(kt).ec(kt)表示.输出为KP.KI.KD.再通过反模糊化.经过调节器输出控制晶闸管的导通角.调整电压的输出.进而达到电机平稳软启动的要求.

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