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1 引言
永磁同步电机(PMSM)具有强耦合、参数时变、非线性等特点，且系统运行时受到不同程度的干扰，因此很难满足现代工业对高性能PMSM伺服系统的控制要求，尤其在精度、可靠性等性能上。PMSM伺服系统是一个包含电流(转矩)环、速度环和位置环的三闭环控制系统。采用矢量控制可改善系统内部电流(转矩)环的性能囝。位置环和速度环实现系统的精确定位和对输入信号的快速跟踪。速度控制器研究较多的控制策略有神经网络控制、滑模变结构控制、多种控制策略的复合控制等。其算法都比较复杂，不利于电机数字化控制的实时性。模糊控制采用以系统误差和误差变化为输入语句变量的二维模糊控制器结构形式，能够处理受控对象的不确定特性，具有实现方法简易、运算快速、实时性强等特点，系统能够获得良好的动态特性．但静态特性不能令人满意。将模糊控制与PID控制相结合，设计模糊PID速度控制器，使系统既具有模糊控制灵活而适应性强的优点，又具有PID控制精度高的特点。系统仿真及实验结果表明该控制策略具有良好的控制效果。
2 模糊PID控制器的设计
2.1 控制器结构
设计应用于速度环的模糊PID控制器采用广泛应用的二维模糊控制器，其一个输入变量是电机输出转速反馈值与给定转速间的误差E。另一个输入变量是转速误差的变化率EC，即单位时间内转速误差的差值。输出端设计为多输出，由于模糊PID控制器是在传统PID控制的基础上加入了模糊控制，故只需在传统PID调节参数的基础上稍作修正即可，于是取传统PID控制器的3个参数P，I，D的修正值△Kp，△Ki；△Kd作为模糊控制器的输出。
2.2 确定隶属度函数
记E，EC，△Kp，△Ki，△Kd的模糊变量为e，ec，kp，ki，kdo如模糊子集为(NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，ZO(零)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)}。选择输入量e，ec隶属度函数为高斯型。e的中间密以增加稳态精度；输出kp，ki，kd的隶属度函数为三角形。
2.3 模糊控制规则的确定
模糊控制规则由一系列关系词连接而成。最常用的关系词有if-then，also,or和and，根据应用中的经验，确定各输出量与输入量的模糊控制规则分别如表1-3所示。模糊推理合成规则遵循极大-极小合成规则，并采用Mamdani型模糊推理算法。
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