PLC異步電動(dòng)機控制系統研究

　　上位機具備強大而快速的運算能力，因而PID 算法、模糊控制算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制算法、遺傳算法等各種控制策略都可以方便地實(shí)現。這里主要采用模糊控制算法。

　　3.2.1 調速算法

　　三相異步電動(dòng)機模型是一個(gè)高階非線(xiàn)性強耦合多變量的模型[1]，進(jìn)行控制時(shí)需要考慮多方面的因素。 例如轉子的電壓、頻率、磁通，以及轉子轉速和位置等參量之間互相影響存在耦合，繞組存在電磁慣性， 轉子存在機電慣性，轉子的電阻值會(huì )隨溫度而變化，負載轉矩、轉動(dòng)慣量等有可能出現各種隨機擾動(dòng)等。 這些因素的影響給控制帶來(lái)了困難，僅采用經(jīng)典的控制方法很難達到較高的精度要求。而模糊控制算法無(wú) 需被控對象的精確數學(xué)模型，且對被控對象的參數變化不敏感，魯棒性強。因此將變頻器和異步電動(dòng)機看 作一個(gè)整體，采用模糊控制算法實(shí)現速度控制。

　　同時(shí)考慮到模糊控制器是一個(gè)有誤差控制器，達到期望速度后的穩態(tài)階段波動(dòng)比較大。而采用PI控制， 當誤差較小時(shí)有較高的穩態(tài)精度[2,3]。故而把增量式PI控制策略引入模糊控制器，構成模糊-PI復合控制，以 改善模糊控制器的穩態(tài)性能?；谀：?PI復合控制的異步電動(dòng)機調速系統如圖2(a)所示，實(shí)驗結果如圖 2(b)所示(給定轉速100 r/min，采樣周期T=150ms，轉速誤差≤1.0 r/min)。

　　基于比例因子自調整的模糊控制系統如圖 3(a)所示，實(shí)驗結果如圖3(b)所示(電機額定轉速運 行時(shí)定位于0°，采樣周期T=150ms，位置誤差≤0.09°，即1 個(gè)計數脈沖的位置間隔)。

　　4 結語(yǔ)

　　本文基于PLC硬件平臺，充分利用PLC自身資源，設計了異步電動(dòng)機的速度和位置綜合控制系 統。實(shí)驗表明該系統達到了一定的控制精度，具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。