手術(shù)動(dòng)力裝置微電機(jī)的測功機(jī)的研究
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模糊控制系統(tǒng)是2輸入3輸出系統(tǒng)。根據(jù)掌握的經(jīng)驗(yàn)，共分7個(gè)等級。模糊控制器的設(shè)計(jì)必須通過多次修改模糊推理規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行在線、離線的反復(fù)調(diào)試才能最后確定。經(jīng)過長期人工操作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，并作出Kp、Ki、Kd的模糊推理表。
模糊推理設(shè)計(jì)采用Mamdani方法，分別用max和min實(shí)現(xiàn)OR和AND算子，用min實(shí)現(xiàn)蘊(yùn)含關(guān)系，用max實(shí)現(xiàn)合成規(guī)則。清晰化方法采用重心法。通過重心法解模糊處理，得到量化值輸出△Kp，△Ki，△Kd，實(shí)現(xiàn)PID3個(gè)參數(shù)的在線整定。
根據(jù)微電機(jī)-測功機(jī)模型分析，設(shè)控制對象的傳函為
。當(dāng)輸入單位階躍信號的時(shí)候，考察系統(tǒng)的響應(yīng)輸出曲線，用普通PID和模糊PID來作比較。PID控制器的初始值設(shè)為：Kp=0．4，Ki=0．0，Kd=1．0。如圖5和6所示，分別是傳統(tǒng)PID控制器和模糊PID控制器，采用模糊PID控制器，系統(tǒng)響應(yīng)快，超調(diào)量小，調(diào)整時(shí)間短，具有良好的跟蹤性能。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/170653.htm
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備，選用一臺他勵(lì)直流額定轉(zhuǎn)速為25 000 r／min、額定功率為24 W的他勵(lì)直流電機(jī)為測功機(jī)，圖7為上位機(jī)采集到的數(shù)據(jù)。
4 結(jié)論
經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，測試結(jié)果與實(shí)際相符，測功機(jī)使用模糊控制PID算法使得響應(yīng)迅速，不僅體積小、價(jià)格低、功能全、使用維護(hù)方便，無需人手操作，也可用于其它各種機(jī)械傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量，為研究手術(shù)動(dòng)力裝置微電機(jī)提供了良好的條件。
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