第１９卷 第１７期 电子设计工程 ２０１１年９月 Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１７ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｅｐ．２０１１ 基于模糊ＰＩＤ控制的龙门刨床直流调速系统设计 吴兴纯ｌ，杨燕云 ，吴瑞武 ，赵金燕 ，杨秀莲 （１．云南农业大学基础与信息工程学院，云南昆明６５０２０１；２．云南农业大学国资处，云南昆明６５０２０１） 摘要：为解决龙门刨床拖动控制系统因负载变化或扰动出现时，传统调速系统不能达到预期效果等问题，将模糊ＰＩＤ 控制技术运用到龙门刨床电力拖动调速系统中。文章介绍了模糊ＰＩＤ控制算法原理，并采用其控制技术设计了转速 调节器。实验和经验表明：该串级调速系统由于采用了模糊ＰＩＤ控制策略，转速调节器的ＰＩＤ参数通过模糊控制规则 在线实时调整．系统具有静态精度高、超调量小、响应快速、运行稳定、自适应能力强、鲁棒性能好的特点。 关键词：龙门刨床；直流调速；模糊ＰＩＤ控制；ＰＬＣ；组态软件 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—６２３６（２０１１）１７—００７１＿０３ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＤＣ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｇａｎｔｒｙ—ｐｌａｎｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｚｚｙ——ＰＩＤ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＷＵ Ｘｉｎｇ—ｃｈｕｎ ，ＹＡＮＧ Ｙａｎ—ｙｕｎ ，ＷＵ Ｒｕｉ—ＷＵ ，ＺＨＡＯ Ｊｉｎ—ｙａｎ‘，ＹＡＮＧ Ｘｉｕ－ｌｉａｎ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｏｉｎ，Ｙｕｎｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２０１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ Ａｓｓｅｔｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｙｕｎｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｄｕｅｌｉｎｇ ｔｏ ｖａｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏａｄ ａｎｄ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ｉｎ ＤＣ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｇａｎｔｒｙ－ｐｌａｎｅｒ，ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｃａｓｃａｄｅ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｆｕｚｚｙ—ＰＩＤ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｇａｎｔｒｙ－ ｐｌａｎｅｒ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃａｓｃａｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ａｃｃｕｒａｃｙ，ｌｏｗ ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ，ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｔｉ—ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｂｙ ｓｅｌｆ－ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｎｔｒｙ－ｐｌａｎｅｒ；ＤＣ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｕｚｚｙ—ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＰＬＣ；ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ 传统的直流调速系统大多采用常规ＰＩＤ控制。参数整定 文中拟采用模糊推理的方法实现ＰＩＤ在线自调整．使系统动 都是根据系统的动态特性离线整定【１１。测试电机参数时，通常 态过程各阶段的ＰＩＤ参数处于最佳状态，以获得满意的控制 在获取对象数学模型的基础上，根据某一整定原则来确定参 效果。 数。参数一旦确定下来，系统运行过程中往往不能改变。对于 许多生产实际，电机本身的参数和拖动负载随实际工作情况 １龙门刨床调速系统结构 而变化；而且许多拖动负载含有弹性或间隙，具有非线性、时 龙门刨床的运动可分为主运动、进给运动和辅助运动【ｌＩ。 变不确定性和纯滞后等特点。因此，常规控制器虽然结构简 主运动是工件随着工作台的直线往复运动．进给运动是刀架 单、调整方便、性能稳定、应用广泛。但在负载变化或干扰出 带着刨刀做横向或纵向的间歇运动．辅助运动是为了调整刀 现等因素的影响下．很难达到预期的控制效果，尤其面对现 具而设计的如横梁的夹紧放松、横梁的上下移动、刀架的快 代工业生产的高精度、高性能、响应快的控制要求，这种控制 速移动、抬刀等运动。 策略明显存在缺陷。这就要求在ＰＩＤ控制中，不仅控制器的 传统的直流调速系统，内环大多是电流环（ＡＣＲ），采用 参数整定不依赖于控制对象的数学模型，并且能在线调整控 ＰＩ调节器；外环是转速环（ＡＳＲ），采用ＰＩＤ调节器圆；内环和 制参数，以满足实时控制要求。 外环采用串联连接，转速环的输出作为电流环的输入，用电 针对龙门刨床加工工艺特点和实际生产的需要，对工作 流环的输出去控制晶闸管整流装置的触发脉冲．调节电机电 台直流调速系统要求输出快速、平稳、准确地跟踪输入的变 枢两端的电压从而调节电机转速。模糊控制以模糊集合论作 化，即要求调速系统调节时间短、超调量小、无静差，并且系 为其数学基础，通过模糊逻辑和近似推理方法让计算机把操 统在一定的精度范围内要实现无级平滑调速和快速，平稳地 作人员在实践中积累的丰富经验形式化、模糊化，并根据所 启、制动。为了满足系统各方面的性能指标，提高加工精度， 得的语言控制规则进行模糊推理，给出模糊决策，将模糊量 收稿日期：２０１１－０６—２２ 稿件编号：２０１１０６１ｌｌ 转化为精确量，作为送到被控对象的控制量Ｐｌ。笔者根据昆明 作者简介：吴兴纯（１９７２一），男，云南宣威人，硕士研究生，讲师。 研究方向：自动检测、计算机控制技术。 一７】一 《电子设计工程）２０１１年第ｌ７期 某建筑机械厂龙门刨床实际生产的需要和加工工艺特点的 ２．２．１输入变量论域的离散化 要求，内环ｆＡＣＲ）采用ＰＩ调节器，外环采用模糊ＰＩＤ调节器 在电机转速模糊调节器中，基本论域要变抉到模糊论域， 首先确定连续变量的变化范围，然后确定离散论域，得到离散 论域上的输入变量Ｅ和Ｅｃｏ偏差Ｅ的基本论域取值取为ｆ－ｌｏｏ， 设计了工作台直流调速系统。模糊ＰＩＤ串级调速系统结构原 理如图１所示。 １００】，偏差变化率ＥＣ的基本论域取值取为卜０．４，０．４】。将基本 论域区间值按四舍五人原则量化为模糊论域区间卜６，６】的论 域元素，即卜６，一５，－４，－３，一２，－１，０，１，２，３，４，５，６｝。△ 、ＡＫＩ、 。离散论域区间卜４，４】的论域元素，即卜４，一３，一２，一 １，０，１，２，３，４｝。Ｅ和ＥＣ的模糊子集均为｛ＮＢ，ＮＭ，ＮＳ，ＺＯ，ＰＳ， 图ｌ模糊ＰＩＤ串级调速系统结构原理图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｃａｓｃａｄｅ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｚｚｅｄ－ＰＩＤ ２直流调速系统的转速调节器设计 ２．１模糊ＰＩＤ控制原理 想模拟ＰＩＤ调节器［４１的控制规律为： ｕ㈤ ）＋寺Ｊ ｅ（ｔ）ｄｔ＋Ｔｏ 】 （１） 在计算机测控系统，一般采用恒定的采样周期，令ｔ＝ｋＴ， 于是 （ｆ）￣ｎ（ ｍ ｅ㈨， 一 ，代人到（１）式得 （ｋＴ）＝Ｋｄｅ（ ）＋ ∑ ｕ』，，＝ｏ ）十譬 （』 ） （ ）】】（２） ＰＩＤ的增量算式［３１就是根据式（２）计算出¨（ ），通过 计算Ａｕ（ｋＴ）＝ｕ（ｋＴ）一ｕ（ｋＴ－Ｔ）得到ＰＩＤ增量算Ａｕ（ｋＴ），即第 次采样输出算式为： Ａｕ（ ）＝Ｋｅ［ｅ（ｋＴ）一ｅ（ ）】＋ 。（ ）＋Ｋｐ丁ｌｏ［ｅ（ ）一 （ ｚＩ－ ）＋ｅ（ｋＴ－２Ｔ）】 （３） 令ＫＩ＝ ｒ Ｔ，ＫＤ＝Ｋ 争，（３）式变为： Ａｕ（ｋＴ）＝Ｋｒ，［ｅ（ｋＴ）一ｅ（ ）】 ｏｅ（ｋＴ）＋Ｋ ｅ（ｋＴ）－２ｅ（｜】｝ ） （ｋＴ－２Ｔ）】 （４） 调速系统的转速环采用模糊ＰＩＤ控制方案。模糊ＰＩＤ控 制器调整ＰＩＤ参数计算 为： Ｋｅ＝Ｋ￣＋ＡＫＰ （５） Ｋｌ＝ ＋△ （６） Ｋ ＋△ ｏ （７） 其中 、Ｋｆ、 为初始设定的ＰＩＤ参数；ＡＫ 、 、 。为 模糊控制器的３个输出。这样，根据被控对象的状态自动调整 ＰＩＤ的３个控制参数的值。 ２．２模糊转速调节器设计 模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理 为基础的智能控制。模糊控制器是模糊控制系统的核心，一个 模糊控制系统的性能优劣，主要取决于模糊控制器的结构、所 采用的模糊规则、合成推理算法、以及模糊决策的方法等因素。 －７２－ ＰＭ，船ｌ。ＡＫ 、ＡＫＩ、ＡＫ。 的模糊子集均为｛ＮＢ，ＮＳ，ＺＯ，ＰＳ，馏｝， 其中ＮＢ、ＮＭ、ＮＳ、 、ＰＳ、ＰＭ、ＰＢ分别表示负大、负中、负小、 零、正小、正中、正大。隶属度函数形状采用三角形，如图２所示。 （ａ）偏差Ｅ的隶属度函数 （ｂ】偏差变化率胍的隶属度函数 （ａ）ｆｕｚｚｙ ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｆ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ Ｅ （ｂ】ｆｕｚｚｙ ｖａｒｉａｂｌｅ ｏｆ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅ ＥＣ 图２模糊变量的隶属度函数分布图 Ｆｉｇ．２ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｆｕｚｚｙ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｏｆ ｂｅｌｏｎｇｓ ｄｅｇｒｅｅ ２．２．２模糊控制规则的建立 在电机启动段，Ｅ＞０，ＥＣ＜Ｏ，由于偏差Ｅ很大，为使系统输 出趋向稳态值的速度应越快越好，即以消除偏差为主，取较大 的 Ｉ、较小的 和较大的Ｋｆ】；当偏差Ｅ较小时，为了使系统 的超调量减小和保证一定的响应速度，应取较小的 、 和 的数值大小要适中。 当电机转速接近于稳态值时，Ｅ很小，为使系统具有较小 的超调量。比例值要增大，积分值要减小，而微分量要取适中； 当系统响应离开稳态值时，Ｅ＜Ｏ，系统偏差向增大的方向变 化，比例值要减小，积分值要增大，而微分量要取适中。 当Ｅ接近于零且ＥＣ较小时，为使系统有良好的稳态性 能．比例值和积分值要取中等大小。同时为了避免系统在设定 点出现振荡，并考虑系统的抗干扰性能，微分值的大小应视偏 差变化率ＥＣ的值而定。 结合上述控制规律，根据专家及工程技术人员的经验，可 建立合适的ＡＫ 、ＡＫ。、ＡＫ。模糊控制规则表如表ｌ所示。 ２．２．３解模糊控制表 根据ＡＫ 、ＡＫ 、ＡＫ。模糊控制规则表，应用模糊推理合成 规则，计算出模糊控制表，其中模糊推理合成规则采用最大一 最小合成法，清晰化计算采用加权平均法。根据偏差 和偏 差变化率ＥＣ在控制表中实时地查出ＡＫ 、ＡＫ。、 。，利用公 式（５）、（６）、（７）便可以得到ＰＩＤ调节器的控制参数 、墨、 Ｄ。 ３直流调速系统的电流环调节器设计 电流环设计中仍采用工程整定方法，电流环的主要性能 是跟随型，故电流环应设计成Ｉ型系统 ，即把电流调节器设 计成ＰＩ控制器。其传递函数为： Ｇ （ｓ）＝垒 （８） 吴兴纯，等基于模糊ＰＩＤ控制的龙门刨床直流调速系统设计 表１模糊控制规则表 Ｔａｂ．１ Ｔａｂｌｅ ｏｆ ｆｕｚｚｙ ｒｏｌｅｓ （８）式中Ｋ 为电流调节器的比例系数， 为电流调节器 的超前时间常数。比例系数Ｋ 根据所需要的动态性能指标选 ５系统调试与仿真 取，为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，等 该系统直流电机参数为Ｕｓ＝２２０Ｖ，Ｉｒ＝１３６Ａ，ｎ ｌ ４６０ ｒ／ｍｉｎ， 于被控对象的大时间常数。 ＝０．１３２ Ｖ／ｒ・ａｒｉｎ～，电枢回路总电阻Ｒ＝Ｏ．５ Ｑ，电机机电时间 ４系统的软硬件设计 常数 ：０．１８ ｓ，电机电磁时间常数 ＝０．０３ ｓ，电流反馈系数 Ｂ：０．０５ Ｖ／Ａ，电流反馈通道滤波时间常数 ＝Ｏ．００２ ｓ，转速反 ４．１硬件设计 馈系数ｃｔ＝Ｏ．００７ Ｖ・ｍｉｎ／ｒ，转速反馈通道滤波时间常数 ＝ 根据流调速系统工艺要求。系统选用三菱ＦＸ２Ｎ系列 ０．０１ ｓ，Ｔｏ．＝０．０１ Ｓ，晶闸管放大倍数Ｋ －４０，时间常数Ｔ，＝Ｏ．００１ ７ ｓ。 ＰＬＣ及相应模块构成串级模糊调速系统。ＰＬＣ用来实现信号 的处理和系统的控制．选用北京昆仑公司的组态软件 ＭＣＧＳ５．５对系统进行显示和监控。由于组态软件ＭＣＧＳ５．５版 本可在Ｗｉｎｄｏｗｓ ９８／ＮＴ／２０００／ＸＰ上运行，硬件环境要求宽松， 上位计算机选用普通的Ｐ４ＰＣ机。系统硬件原理如图３所示。 转速 ＲＤＡ 检测 （ａ）空载时的转速曲线 （ｂ）负载时的转速曲线 ＲＤＢ （ａ）ｎｏ－ｌｏａｄｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ １）ｃ ｍｏｔｏｒ （ｂ）ｌｏａｄｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ Ｄｃ ｎｌｏｔｏｒ ＦＸ２ ＳＤＡ ４ＤＡ 图４模糊ＰＩＤ直流调速系统转速睡线图 ＳＤＢ Ｆｉｇ．４ Ｓｐｅｅｄ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ＤＣ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ 电流 检测 訇 ＳＧ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｚｚｅｄ—ＰＩＤ 为了满足控制系统的精度要求，参数采用两步整定法。 ＣＯＭ６］上位机 兰 先整定副环，按４：１衰减曲线法得到Ｋ ＝８６，Ｔ￣＝４０ ｓ；再用同 （ＭＣＣＳ组态软件） 样的方法再整定主环，得到 ７．１， ｓ＝３０ Ｓ。从而得到主调 图３ ＰＬＣ硬件系统原理图 节器的参数和副调节器的ＰＩＤ参数。经过反复试凑，在空载 Ｆｉｇ．３ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＰＬＣ ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ 起动过程中，Ｅ和ＥＣ的量化因子取值的范围为 ＋ ：ｌ，由 ４．２软件组态 于偏差较大， 应取得大些，表示对Ｅ的加权较大，以消除误 本系统采用北京昆仑公司的ＭＣＧＳ５．５工业控制组态软 差。在本例中 ＝０．９、 ＝０．１，由模糊控制切换到ＰＩＤ控制器 件Ｉ６１．通过ＲＳ２３２／ＲＳ４８５转换器使ＰＣ机与智能仪表ＡＩ８０８进 的条件为Ｅ≥Ｏ。当带负载时，的量化因子取值范围为（０，２）， 行通信。ＭＣＧＳ５．５组态软件能够完成现场数据采集、实时和 取 ＝１．６、ｋ＝０－２，由模糊控制切换到ＰＤ控制器的条件为 历史数据处理、报警和安全机制、工艺过程实时监控、趋势曲 ０．９。仿真结果如图４所示，可知基于模糊ＰＩＤ控制的直流调 线等功能。 速系统转速无超调，启动时间较短，具有较好的抗扰性。 直流调速系统的软件界面设计及控制流程的编写都是 使用ＭＣＧＳ５．５组态软件完成的。系统主要包括人机界面，实 ６结束语 时数据的采集（通过Ｉ／Ｏ驱动程序）、实时数据库的处理（包括 龙门刨床直流调速系统电机转速受电网电压波动、负载 报警处理、统计处理等）、历史数据处理等。 变化的影响很大，系统中存在严重扰动。当扰动发生时，模糊 （下转第８０页） 一７３— 《电子设计工程）２０１１年第１７期 表２实验数据（单位：度） 领域具有广阔应用前景。 参考文献： Ｔａｂ．２ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ（ｕｎｉｔ：ｄｅｇｒｅｅ） 【１】刘杰，张玉茹，刘博．人手到灵巧手的运动映射实现［Ｊ］．机器 人，２００３，２５（５）：４４４—４４７，４５１． ＬＩＵ Ｊｉｅ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ一１＂１１，ＬＩＵ Ｂｏ．Ｍｏｔｉｏｎ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｈａｎｄ ｔｏ ｄｅｘｔｅｒｏｕｓ ｒｏｂｏｔｉｃ ｈａｎｄｓ叨．Ｒｏｂｏｔ，２００３，２５（５）４４４— ４４７．４５１． 【２】谭民．先进机器人控制【Ｍ】．北京：高等教育出版社，２００７． 【３】Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．ＭＳＰ４３０Ｆ４４９ ｄａｔａ ｓｈｅｅＬ［ＥＢ／ＯＬＩ．［２０１ １－ ０４＿１ ｔｔ ｈｔｍ１． ｃｕ 沁。呲 删ｏｃｄｐｒｏｄ／ｆｏｌｄｅｒｓ／ｐｒｉｎｇｍｓｐ４３０ｆ４４９． ［４】Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｓｍａｌ１．Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ，３－Ａｘｉｓ Ａｃｅｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ． ＡＤＸＬ３３０．【Ｅ１３／Ｏ （２０１０－Ｏ４－１６）ｗｗｗａｎａｌｏｇｃｃｏｒＮｚｈ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ１． 【５】Ｈｏｎｅｙｗｅｌ１．１－ａｎｄ ２－Ａｘｉｓ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｅｎｓｏｒｓ．ＨＭＣ１ｏｏ１，１Ｏ 上表中表示姿态测量系统的值。经试验证明，该系统能 １０２１／１０２２．【ＥＢ／ＯＬ】．（２０１ １—０４一ｌ４）．ｗ、ｖｗ．ｈｏｎｅｙｗｅｌ１．ｃｏｎｄｓｉｔｅｄ ｃｈｉｎａｃｎ． 准确检测人手姿态，３个姿态角的检测范围均为０到＋＿１８０。 内，最小检测角度为１。。 【６】臧爱云，原魁，严志刚，等．磁场传感器在导航系统中的应 用【Ｊ］．高技术通讯，２００４，１４（１０）：５３－５７． ＺＡＮＧ Ａｉ—ｙｕｎ，ＹＵＡＮ Ｋｕｉ，ｒＡＮ Ｚｈｉ－ｇａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ５结束语 本文介绍了一种基于微加速度计和磁场传感器的人手 姿态测量系统。该系统利用坐标变换理论解算姿态信息，具 有体积小、功耗低、易于实现等特点。在人机交互、遥操作等 ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ ｉｎ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００４，ｌ４（１０）：５３—５７． （上接第７３页） 控制由于其拟人的思考判断方法，使控制动作提前而改善电 机转速的控制质量。模糊ＰＩＤ控制通过制定合适的模糊控制 规则，与普通ＰＩＤ控制有机地结合起来，实时在线对ＰＩＤ控 制器的３个参数调整，能够减小系统调节时间，提高系统工 Ｏｉｌ ＰＬＣ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，２５（４）－．５１－５３，７１． ［３】Ｚａｄｅｈ Ｌ Ａ．Ｆｕｚｚｙ ｌｏｇｉｃ，ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ａｎｄ ｓｏｆｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ 『ＪＪ，Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ，１９９４，３７（３）：７７－８４． 作频率，改善控制品质。模糊ＰＩＤ控制方法具有超调小，响应 快．运行稳定等特点，它包含了模糊控制和ＰＩＤ控制方法的 优点，该控制器对电机的控制性能的改善强于传统的控制方 ［４】李兵，方敏，汪洪波．模糊ＰＩＤ液位控制系统的设计与实现明． 合肥工业大学学报：自然科学版，２００６，２９（１１）：１３７０—１３７４． ＬＩ Ｂｉｎｇ，ＦＡＮＧ Ｍｉｎ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｂｏ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ 法．而且能够提高系统的抗干扰能力，具有较强的鲁棒性。 ｛－｝考文献： ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ—ＰＩＤ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００６，２９ 【１】高玉萍．基于模糊神经网络Ｐ】Ｄ的机床直流调速系统ｆＪ＿１． 兵工自动化，２０１０，２９（５）：６７—７０． （１１）：ｌ３７０一ｌ３７４． 【５】陈梅，杨琳琳，李鑫，等．直流调速系统的模糊／ＰＩＤ速度控 制器设计【Ｊ］．电气传动自动化，２００８，３０（２）：３Ｉ－３３． ＣＨＥＮ Ｍｅｉ，ｒＡＮＧ Ｌｉｎ—ｌｉｎ，ＬＩ Ｘｉｎ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆａｚｚｙ／ＰＩＤ ＧＡＯ Ｙｕ—ｐｉｎｇ，ＤＣ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｐｅｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｚｚｙ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ＰＩＤ［Ｊ］．Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，２０１０，２９（５）：６７—７０． ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎ ＤＣ ｍｏｏｒ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，２００８，３０（２）：３１－３３． 【２】韩兵欣，刘利贤，李永伟．基于ＰＬＣ的模糊ＰＩＤ控制器在调 速系统中的应用［Ｊ］．河北科技大学学报，２００４，２５（４）：５１— ５３．７１． 『６ｌ北京昆仑通态自动化软件科技有限公司．ＭＣＧＳ一嵌入版 ５．５（０４．００００）环 ［ＥＢ／ＯＥ１．（２００９—０８—２８）．［２０１ １～Ｏ４一Ｏ８】． ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｃｇｓ．ｃｏｍ．ｃｒｄｓｃ／． ＨＡＮ Ｂｉｎｇ－ｘｉｎ，ＬＩＵ Ｌｉ－ｘｉａｎ，ＬＩ Ｙｏｎｇ－ｗｅｉ．ＰＩＤ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ 欢迎订阅２０１ １年度《电子设计工程》（半月刊） 国内邮发代号：５２—１４２ －国际发行代号：Ｍ２９９６ 订价：６．ｏｏ元，期１４４．００元／年 ８０－
