1. 研究目的与意义
随着工业机器人行业的迅猛发展,人们对作为工业机器人可控动力源的交流伺服电机的稳性、定位精度和可靠性的要求也越来越高。
交流位置伺服系统以快速、精确定位为主要目标,是研发各种高精度机电一体化设备的关键技术。
永磁同步电机(PMSM)具有高动态性能、高效率和轻量化等优点,在交流伺服系统中应用广泛。
2. 课题关键问题和重难点
模糊PID的控制原理输送带配料控制器接收到来自主机的控制流量数据作为给定,与实际检测到的流量进行比较,通过模糊PID 控制方法,计算输出 0~ 5 V 的电压信号或 4~ 20 mA 的电流信号,来控制变频器,从而控制电机的转速,使流量达到给定的值。
难点:模糊控制规则根据模糊 PID 自整定思想的分析,再根据输送带配料系统的控制原理及现场实际操作经验,总结出模糊ΔKp、ΔKi和ΔKd 控制规则表。
在确定隶属函数的基础上,由 FIS Editor进入 Rule Editor,按表确定的模糊控制规则建立模糊控制器分别保存,以备在SIMULINK中的仿真使用。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着工业机器人行业的迅猛发展,人们对作为工业机器人可控动力源的交流伺服电机的稳性、定位精度和可靠性的要求也越来越高。
交流位置伺服系统以快速、精确定位为主要目标,是研发各种高精度机电一体化设备的关键技术。
永磁同步电机(PMSM)具有高动态性能、高效率和轻量化等优点,在交流伺服系统中应用广泛。
4. 研究方案
(1)打开MATLAB,利用TOOLBOX建立Simulink系统仿真模型。
(2)通过在MATLAB命令窗口键入FUZZY命令打开模糊推理系统编辑器FIS对模糊控制器进行编辑内容包括:确定e、de和u的基本论域、模糊论域以及比例因子;e、de和u语言变量的选取。
模糊规则Rule的制定;推理方法的确定,去模糊化的方法确定。
5. 工作计划
第1周:选题,完成相关表格的填写工作,列出阶段的实施进度计划;第2周:查阅资料及相关文献,提出设计方案,进行方案论证;第3周:撰写开题报告;第4周:查阅资料,进一步完成方案论证,熟悉交流伺服电机的工作原理;第5周:掌握交流伺服电机数学模型;第6周:搭建伺服电机传统三闭环结构的仿真模型,准备期中检查;第7周:搭建模糊PI控制器仿真模型;第8周:完善模糊PI控制器仿真模型;第9周:制定相应的模糊规则;第10周:系统仿真,撰写论文,提交论文初稿;第11周:进一步完善系统,提交论文终稿及合格的论文检测报告;第12周:评阅、成果验收,规范化检查;第13周:准备参加答辩。
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