一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统技术方案

本实用新型专利技术主要涉及无刷直流电机领域，更具体地，涉及一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统。基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的给定速度的输出端连接着减法器的输入端；减法器的输出端连接着模糊PID控制器的输入端；模糊PID控制器的输出端连接着逆变器的输入端；所述逆变器的输出端连接着无刷直流电机的输入端；直流电源的输出端连接着逆变器的输入端；无刷直流电机的输出端连接着速度传感器的输入端；速度传感器的输出端连接着减法器的输入端。本实用新型专利技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统，通过减法器比较给定速度和实际速度，输出偏差值到模糊PID控制器进行在线校正，实现速度的实时控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统
本技术主要涉及无刷直流电机领域，更具体地说，涉及一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统。
技术介绍
由于转速开环的无刷直流电机调速系统在负载变化时对电动机的转速影响非常大，致使电动机的调速范围和静差率等稳定性能都比较差，难以在负载变化时保持转速的稳定来满足生产的需要。为减小上述影响，采取带转速负反馈的闭环调速控制，根据转速的偏差来自动调整逆变器的输出电压，从而保持电动机的转速稳定运行。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统，通过减法器比较给定速度和实际速度，输出偏差值到模糊PID控制器进行在线校正，实现速度的实时控制。为解决上述技术问题，本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统包括给定速度、减法器、模糊PID控制器、逆变器、直流电源、无刷直流电机、速度传感器，通过减法器比较给定速度和实际速度，输出偏差值到模糊PID控制器进行在线校正，实现速度的实时控制。其中，所述给定速度的输出端连接着减法器的输入端(1)；所述减法器的输出端连接着模糊PID控制器的输入端；所述模糊PID控制器的输出端连接着逆变器的输入端(1)；所述逆变器的输出端连接着无刷直流电机的输入端；所述直流电源的输出端连接着逆变器的输入端(2)；所述无刷直流电机的输出端连接着速度传感器的输入端；所述速度传感器的输出端连接着减法器的输入端(2)。作为本技术的进一步优化，本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统所述模糊PID控制器采用TM320F28335浮点型数字信号处理器。作为本技术的进一步优化，本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统所述逆变器采用IR2136三相桥式驱动器。作为本技术的进一步优化，本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统所述减法器采用74LS283芯片。作为本技术的进一步优化，本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统所述速度传感器采用A44E霍尔传感器。作为本技术的进一步优化，本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统所述无刷直流电机采用57BL55S02-212TF0电动机。控制效果：本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统，通过减法器比较给定速度和实际速度，输出偏差值到模糊PID控制器进行在线校正，实现速度的实时控制。附图说明下面结合附图和具体实施方法对本技术做进一步详细的说明。图1为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的硬件结构图。图2为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的模糊PID控制器的电路图。图3为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的逆变器的驱动电路的电路图。图4为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的速度传感器的电路图。图5为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的减法器的电路图。图6为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的直流电源的电路图。图7为本技术一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统的逆变器的三相全桥逆变电路的电路图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1、2、3、4、5、6、7说明本实施方式，本实施方式所述一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统包括给定速度、减法器、模糊PID控制器、逆变器、直流电源、无刷直流电机、速度传感器，通过减法器比较给定速度和实际速度，输出偏差值到模糊PID控制器进行在线校正，实现速度的实时控制。其中，所述给定速度的输出端连接着减法器的输入端(1)，给定速度为预先设定的电动机的运转速度，提供给定速度与电动机运转的速度进行比较，控制电机的速度。所述减法器的输出端连接着模糊PID控制器的输入端，减法器采用74LS283芯片，减法器用于将给定速度的电机标准速度与速度传感器检测到电动机的实际速度进行相减运算，得出速度的偏差值传送到模糊PID控制器进行在线修正，输出修正结果，减法器的S0、S1、S2、S3端将得出的二进制信号传送到模糊PID控制器的P12、P13、P14、P15引脚。所述模糊PID控制器的输出端连接着逆变器的输入端(1)，逆变器用于根据模糊控制器输出的修正结果，调整输出电压的频率和幅值的波形，模糊PID控制器的P24、P25、P26引脚输出信号到逆变器的N1、N2、N3端。所述逆变器的输出端连接着无刷直流电机的输入端，逆变器通过上下桥臂功率场效应管的导通顺序和导通时间输出脉冲波形到无刷直流电机，可以准确的控制无刷直流电机的速度，逆变器的三个桥臂上各自连接到无刷直流电机的三个控制端。所述直流电源的输出端连接着逆变器的输入端(2)，直流电源为控制系统进行供电，逆变器可以将输入的直流电源转换成交流电源，供给电机的三相输出驱动无刷直流电机工作。所述无刷直流电机的输出端连接着速度传感器的输入端，速度传感器用于检测电动机运转时的实际转速，实现控制器的实时控制，速度传感器检测完无刷直流电机的运转速度后通过OUT端传送到减法器。所述速度传感器的输出端连接着减法器的输入端(2)，速度传感器检测到的电动机的实际速度，传送到减法器中进行相减比较，实现速度的闭环控制，从而实现速度的实时控制，速度传感器的OUT端与减法器的COUT端相连接。具体实施方式二：结合图1、2、3、4、5、6、7说明本实施方式，所述模糊PID控制器采用TM320F28335浮点型数字信号处理器。TM320F28335是TI公司新推出的一款88位浮点型数字信号处理器，该款处理器是基于TMS320C2xx内核开发的，能够使处理器在工作的时候保持高效的处理能力，内部提供浮点运算及相应的函数，这样可以保证开发人员方便地实现浮点运算。在TM320F2812数字信号处理器上带有多个通用I/O引脚，其中大部分都是多路复用引脚，它们通过GPIO来选择配置要实现的具体功能。这些I/O引脚可以作为外设I/O信号使用也可以进行独立的操作。具体实施方式三：结合图1、2、3、4、5、6、7说明本实施方式，所述逆变器采用IR2136三相桥式驱动器。IR2136是IR公司生产的高性能三相桥式驱动器，使用一路驱动电源，输出六路驱动信号，设计有完善的保护功能，稳定可靠。IR2136可工作于不高于600V电路中，上桥臂驱动电流峰值为250mA，下桥臂驱动电流峰值为500mA。CPU产生的六路PWM脉冲信号作为IR2136的输入，其中三路驱动上桥臂，三路驱动下桥臂。驱动下桥臂功率管的三路信号经功率放大后，直接被送往功率器件的控制极；而驱动上桥臂功率管的三路信号则先经过脉冲处理器和电平移位器中的自举电路进行电位变换，转为三路电路悬浮的驱动脉冲信号，再经对应的三路输出锁存器锁存，通过严格的驱动脉冲检验后，被送到输出驱动器进行功率放大，最终加到被驱动的上桥臂功率控制极。具体实施方式四：结合图1、2、3、4、5、6、7说明本实施方式，所述速度传感器采用A44E霍尔传感器。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应传感器A44E主要用于汽车点火器、转速、车速传感器、位置传感、齿轮传感器、ABS防抱死、电磁流量计、电量传感、接近开关等。双磁极霍尔传感器实质上也是一种开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述基于模糊PID的无刷直流电机控制系统包括给定速度、减法器、模糊PID控制器、逆变器、直流电源、无刷直流电机、速度传感器，所述给定速度的输出端连接着减法器的输入端(1)；所述减法器的输出端连接着模糊PID控制器的输入端；所述模糊PID控制器的输出端连接着逆变器的输入端(1)；所述逆变器的输出端连接着无刷直流电机的输入端；所述直流电源的输出端连接着逆变器的输入端(2)；所述无刷直流电机的输出端连接着速度传感器的输入端；所述速度传感器的输出端连接着减法器的输入端(2)。

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊PID的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述基于模糊PID的无刷直流电机控制系统包括给定速度、减法器、模糊PID控制器、逆变器、直流电源、无刷直流电机、速度传感器，所述给定速度的输出端连接着减法器的输入端(1)；所述减法器的输出端连接着模糊PID控制器的输入端；所述模糊PID控制器的输出端连接着逆变器的输入端(1)；所述逆变器的输出端连接着无刷直流电机的输入端；所述直流电源的输出端连接着逆变器的输入端(2)；所述无刷直流电机的输出端连接着速度传感器的输入端；所述速度传感器的输出端连接着减法器的输入端(2)。2.根据权利要求1所述的一种基于模糊PID的无刷直...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆丽丽，王生铁，王志强，
申请(专利权)人：荆丽丽，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15