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基于直线电机物流驱动系统的优化模糊PID控制研究

王海军  
【摘要】:现代工业控制对象的日益复杂化及对其控制性能要求的不断提高,计算机智能控制技术的研究和应用得到了很大的发展,并越来越体现出其重要的作用与巨大的潜力。 本文研究的主题是:基于直线电机物流驱动系统的优化模糊PID控制研究。直线电机凭借自身的特性在以直线运动的工业控制系统中,有比旋转电机巨大的优越性,应用前景广阔。本文在深入研究传统的PID控制与模糊控制的理论及应用、分析二者的优缺点的基础上,对驱动系统采用了PID参数在线自调整的模糊控制。并针对模糊控制器设计中的固有缺陷,采用在目前优化领域中流行的遗传算法对模糊控制器的设计进行了优化。文中结合遗传算法的原理应用开发出遗传算法工具箱,对驱动系统进行了基于遗传优化的模糊PID控制仿真,仿真结果表明本系统具有快速响应的特点且对随机干扰有较强的鲁棒性。 本文在分析和研究国内外立体仓库物流传输现状的基础上,提出了一种新颖的以直线电机为传输设备的立体仓库设计方案,并对此方案中的计算机控制系统进行了部分设计。设计了直线电机的位置及速度检测相应电路,结合仿真数据开发了模糊PID及变频调速软件模块,利用智能功率模块IPM对直线电机进行速度控制。开发了上位机管理程序,完成对系统的监控、数据通信及仓储信息数据库管理的功能。


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