模糊PID控制下的无刷直流电机Stribeck摩擦建模与仿真研究

本文主要探讨了基于STRIBECK摩擦模型的无刷直流电机(Brushed-Less Direct Current Motor, BLDCM)控制系统的设计与仿真。无刷直流电机在实际应用中经常面临摩擦负载的影响，这可能导致控制性能下降。为了克服这一问题，研究者许宏、张怡、王凌和陈锡爱提出了一个利用模糊PID控制算法来增强系统控制效果的方案。 模糊PID控制是通过模糊逻辑系统结合比例积分(PID)控制器的一种创新方法，它能够自适应地处理非线性系统和不确定性，如摩擦力。STRIBECK摩擦模型是一种描述摩擦力随速度变化的模型，它考虑了速度对摩擦力的影响，对于电机控制中的动态特性优化至关重要。 作者首先对BLDCM进行了数学建模，考虑了摩擦因素，然后利用MATLAB/Simulink软件平台构建了双重闭环控制系统，即电流和速度控制器，同时将模糊PID算法应用到这个模型中。与传统的PID控制算法进行了对比，模糊PID控制在给定适应性和抗扰动性能方面表现优越，尤其是在处理摩擦负载时，其系统稳定性明显优于常规PID控制。 这篇论文的关键词包括无刷直流电机、STRIBECK摩擦模型、模糊PID控制，表明了研究者关注的核心技术和问题。该研究成果对于提升无刷直流电机控制系统的动态性能和鲁棒性具有实际意义，特别是在自动化和工业应用中，对提高设备效率和降低故障率有着积极的影响。 本文通过对BLDCM的深入研究，提出了一种新的控制策略，旨在解决实际应用中摩擦问题，展示了模糊PID控制在复杂环境下的优势，并通过仿真验证了其控制效果。这不仅为电机控制领域的理论研究提供了新视角，也为实际工程应用提供了一种可行的解决方案。