MATLAB直流电机智能伺服控制算法研究

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摘要直流电机智能伺服控制系统能解决直流电机系统的控制问题。因而对其控制方法的研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文以PID伺服控制器系统为主要研究对象，从传统控制器、分区控制器和模糊自适应控制器等三个方面，对直流电机智能伺服系统的控制问题作了较广泛和深入的研究。分别从几种控制器的结构和原理出发，得到了它们的设计框图。智能伺服控制器解决了常规伺服控制器在以往的使用中出现的不足，实现了良好的控制功能。论文最后利用MATLAB软件和Simulink工具进行仿真实验，验证了所设计的控制器的控制性能。66195

毕业论文关键词直流电机智能伺服控制 PID控制器 MATLAB Simulink仿真

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Study on control algorithm of intelligent DC motor servo

Abstract

Intelligent DC motor servo control system can solve the problem about control of DC motor systems. Thus its control method has important theoretical significance and broad application prospects. Base on PID servo controller system as the main object of study ,the DC motor intelligent servo control system problems is studied deeply and broadly from the traditional controller, partitioning controller and fuzzy adaptive controller this three aspects. From the structure and principle of Several controllers separately, to obtained their design diagrams. Intelligent servo controller has solved the shortage of classical servo controller in use, and achieve a better control. Finally, , simulate the control performance of the designed controller.,by using MATLAB and Simulink software tools.

Keywords DC motor intelligent servo control PID controller MATLAB Simulink simulation

1 引言 1

1.1 直流电机伺服控制的研究背景 1

1.2 国内外的研究现状 2

1.3 伺服控制系统的发展趋势 3

1.4 本文主要工作及内容安排 4

2 直流电机系统简介 6

2.1 伺服电机工作原理 6

2.2 直流伺服电机系统的物理模型 6

2.3 直流伺服电机系统的数学模型 7

3 几种常见的伺服控制方式 9

3.1 速度控制方式 9

3.2 转矩控制方式 9

4 传统PID控制器 10

4.1 问题描述 10

4.2 传统PID控制器设计 12

4.3 基于Simulink的仿真实验 13

4.4 本章小结 16

5 智能分区PID控制器 17

5.1 问题描述 17

5.2 智能分区PID控制器设计 18

5.3 基于Simulink的仿真实验 19

5.4 本章小结 20

6 模糊自适应PID控制器 21

6.1 问题描述 21

6.2 模糊自适应PID控制器设计 23

6.3 基于Simulink的仿真实验 27

6.4 本章小结 31

结论 32

致谢 33

参考文献 34

1 引言

直流电机是经常被用来作为控制元件而使用的一种器件[1]。它可以为系统提供一个旋转运动。伺服控制（伺服控制器、伺服电机）是指对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效控制，是数控机床、机器人等关系民生又连接高端市场的桥梁，是衡量一个国家或地区发展水平的重要指标。这种控制技术已经在各领域得到广泛的普及[2]。论文网