步进电机的模糊控制研究

（广东电网公司东莞供电局，广东 东莞 523000）

0 引言

伺服电动机或者步进电动机的共同点是提供了相似的精确定位，但是它们在许多方面又有所不同。伺服电动机需要模拟反馈控制系统，只能应用于闭环回路。而步进电机可用于简单的开环控制系统中。这些通常适用于在静态负载下以低加速度运行的系统，但是对于高加速度而言，尤其是在涉及可变负载的情况下，闭环控制是必不可少的[1]。

在本文中，提出了利用模糊控制逻辑的方法来控制步进电机速度。Zadeh[2]提出闭环控制方案采用的是将设计人员的经验与工程知识整合到自动控制系统中以描述复杂的系统。但是这些系统很难使用传统的数学方法进行分析。实际上，Mamdani[3]是第一个设计出模糊逻辑在实验室小型蒸汽机中的应用。这项研究的成功使许多科学家尝试使用模糊算法来控制过程，例如化学反应堆，自动电机或核反应堆的控制过程[4-5]。这些实验的结果表明，模糊控制器比传统控制器的性能更好。而且，该技术的优点是仅需一个简单的数学模型即可实现算法，该数学模型可通过数字计算机轻松实现。传统的控制方法在工业环境中应用广泛，但对于大滞后、非线性复杂的系统，传统常规控制方法的不稳定性导致控制效果并不理想。模糊控制不需要控制对象的精确数学模型，它是一种基于规则的控制，更多的是依据操作人员的控制经验，通过查表等方法，可以得到控制量，控制效果明显。……