基于模糊控制的曳引机转速测控系统仿真研究

张 健

(江苏省特检院吴江分院,江苏 苏州215200)

0 概述

曳引机转速测控技术是电梯安全的技术保障,是实现曳引机转速闭环控制的重要保证,也是对曳引机转速控制器优化的必需条件。曳引机转速控制效果好坏、转速输出和给定输入的比较、速度特性曲线等,必须以精确测控转速作为基础。

电梯曳引机转速PID控制器控制一般采用数字式算法,主要是在上位机通过软件编程实现,对数据可靠性的依赖性很大。我们在大量的电梯控制研究实践中,由于考虑测量对象的非线性和时变性的特点,在实际操作中很难建立精准的数学模型,这正是传统PID控制的局限性在实践应用中体现。本文从智能控制技术的角度出发,将模糊控制理论和PID控制相互结合,对转速进行控制。

1 模糊－PID控制原理

模糊－PID控制是将模糊控制与传统的PID控制相互结合的控制技术。以输入误差e和误差变化率ec作为模糊控制器的输入值,选择PID控制器的三个参数的修正量△KP,△KI,△KD作为输出值。通过在运行时,不断的检测输入误差e和误差变化率ec,利用确定的输入、输出模糊量与e、ec之间相互关系,确定各值的模糊集、模糊论域和模糊控制规则,并将这些信息并作为数据库(data base)与规则库(rule base)。计算机采用确定的模糊推理规则,可以对PID的参数值进行在线调整,根据不同通过调整来满足不同e和ec对控制参数的不同要求,从而改善控制系统的性能。

图1 模糊－PID控制原理框图

2 控制系统模糊－PID控制器设计

2.1 输入、输出量的模糊化

选择设备转速的偏差e以及转速偏差变化率ec(ec＝de/dt)作为控制器的输入量,设定PID控制器的三个参数△KP,△KI,△KD的增量△KP,△KI,△KD为输出量。……