清城高空作业车出租,清远高空作业车出租,英德高空作业车出租 高空作业车的步进电机 SIMULINK建模方法? 高空作业车的转向系统的建模主要就是对步进电机的建模,转向控制算法直接去控制步进电机,使之快速、准确地输出需要偏移的角度。根据步进电机的特性,建立 A相的电压方程为Ua=Ria+ Ldiadt- Kmωsin( Nrθ)其中,ia为 A相的电流; L为绕组电感; Km为反电势系数;R为绕组电阻; X为电机的转速; Nr为转子的齿数。电机转矩方程其中,Te为电磁转矩; J为转动惯量; B为粘滞摩擦系数; TL为负载转矩。综上建立步进电机的数学模型,从以上模型可以看出:步进电机为高度非线性被控对象,对步进电机进行 SIMULINK仿真,建立仿真模型。此模型有2输入4输出,分别是: Ua、Ub为输入量;ia、ib、H、X为输出量。电磁转矩模块Te是子模块,后接输出电流的绝对值模块。利用 SIMULINK把这个模型进行封装,从而得到了高空作业车自动转向操纵控制器步进电机的仿真模块。
构建思路模糊控制不依赖于被控对象的数学模型,具有设计算法简单、易于实现、适应能力好、抗干扰能力强等优点,但存在控制精度不高和静态余差等缺点。步进电机的内部结构与其他类型的电机不同,内部各控制变量不仅高度非线性,而且相互耦合,所以很难用简单的数学模型去表达。由于步进电机构成的控制系统存在着非线性、时变、干扰等特性,当外界环境发生变化时,被控对象的参数也会随之变化,采用固定的PID参数难以达到理想的控制效果。因此,结合 PID控制方法与模糊控制技术两者的优点,组成模糊 PID控制技术,并将其运用于电机控制中,使系统具有较高的控制性能。
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在步进电机控制系统中采用模糊 PID控制可以充发挥模糊控制与 PID控制各自的优势,用模糊控制去整定 PID参数,建立模糊规则,通过推理对 PID参数进行在线调整,从而提高转向操纵控制器的控制效果。模糊 PID控制算法的建立与仿真通过确定模糊语言变量,对各变量隶属函数进行确定,再通过控制规则的建立,进行模糊推理,可以得到模型中各个参数的取值。确定各变量 kp、kI、kD隶属函数。采用 Mamdani推理所得的推理结果。当e=0.5、ec=0.5,即给定值与测量值c( t)之差及较上一次失步数之差模糊化所形成值,它所对应的PID各参数需取值。在 MatLab/SIMULINK中,将建立的模糊控制器仿真模型封装,再将模糊控制模块与 PID模块结合起来,建立的模糊 PID仿真模型。所构建的模糊 PID控制器可以使得系统具有反应时间短及超调量小的控制效果,可以有效地减少转向过程中的振荡现象,过渡时间过长等问题也得到了进一步改善。
从波形分析可以看出: 模糊 PID控制通过对参数的在线调整,对提高控制精度起到了关键的作用。从试验和仿真的角度对高空作业车的自动转向操纵控制器进行了研究,从软件角度入手,开发设计了控制算法参数测试试验。同时,针对步进电机进行建模,利用 SIMULINK得到了步进电机的仿真模型;并根据步进电机的特点,结合模糊控制的优势,提出了模糊PID控制器构建的思想,实现了步进电机模糊 PID控制器仿真图。下一步主要从软件和算法的角度对控制效果进行精度分析试验测定,并通过仿真分析的方法对算法进行优化,寻求更合理的算法。
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