单片机实现的开关磁阻电机模糊控制器设计与应用

该论文主要探讨了开关磁阻电动机（SDM）模糊控制器的单片机实现技术。SDM作为一种新型电机，因其体积小、效率高、启动电流小以及控制灵活性等优势，受到了广泛的关注。然而，由于其变结构和变参数特性，构建精确的数学模型是一项挑战。模糊控制作为一种基于专家经验和规则的控制方法，能够有效地处理这种复杂性，通过输入误差、误差变化和模糊规则合成来确定控制量，适用于SDM的控制。 作者提出了一种使用单片机实现模糊控制器的方法，这种方法的优点在于其简便性、灵活性和节省CPU资源，同时具备良好的实时性能。模糊控制器的核心部分是一个二维控制器，输入包括速度偏差e和偏差变化e，输出则是电机的控制量u。模糊量通过模糊化、推理、合成和精确化过程，得到输出增量u。为了优化控制效果，还需要对u进行在线调整，这一步是通过离线计算和实际运行的反馈进行的。 设计的单片机模糊控制系统结构如图1所示，它包括模糊控制器和调整规则表。单片机实现模糊控制需要足够的存储空间来存储规则和中间数据，以及高效的运算能力以保证实时性。为此，作者采用了查表法来减少运算负担，通过预先存储模糊控制规则，查询表中的对应值来快速得出控制决策，这显著提高了单片机的响应速度并减少了CPU资源的消耗。 这篇论文提供了一种经济且高效的单片机实现开关磁阻电动机模糊控制器的方法，不仅适用于SDM的调速系统，而且对于通用模糊控制器的设计也具有实际应用价值。这种技术的发展对于简化控制系统的复杂性，降低成本，并提升电动机控制系统的性能具有重要意义。