在simulink环境下建立的模糊神经网络路灯车PI控制器结构   肇庆路灯车出租, 肇庆路灯车租赁, 肇庆路灯车出租公司   利用simulink中的功能模块建立的速度闭环中的PI控制器模型，在矢量控制系统仿真模型中。模糊PI控制器仿真模型在matlab/simulink环境下，利用simulink中的FuzzyLogicController模块建立模糊控制器。 采用两输入两输出的模糊控制器，输入分别为转速偏差e和偏差变化率ec，输出分别为PI控制器的比例常数pK和积分常数IK的变化量pK和IK。由于仿真实验中采用给定转速为2000rpm，因此转速偏差e的范围为[-2000,2000]，偏差变化率ec的范围为[-1000,1000]，取偏差E和偏差变化率EC的模糊论域为[-6,6]， 量化因子Ke、Kec分别为6/2000和6/1000。取pK的实际论域范围为[-2,2]，IK的实际论域范围为[-30,30]，pK和IK对应的模糊论域范围均为[-6,6]，可以确定比例因子的值分别为1/3与5。本文模糊控制器中的输入输出变量的隶属度函数均采用三角形隶属度函数。采用FuzzyLogicController模块中建立模糊论域中转速偏差E的隶属度函数曲线。采用类似的方法建立偏差变化率EC以及输出量pK、IK的隶属度函数曲线。 模糊控制器中的模糊推理过程采用MAMDANI推理方法，模糊控制器的输入到输出端的推理过程。在模糊规则编辑器中采用语言形式设计控制规则，通过RuleEditor窗口观察最终建立的模糊控制规则。 通过模糊控制器输出的pK、IK值在线调整PI控制器中的比例系数和积分系数的值，在simulink环境下建立的模糊PI控制器结构，在矢量控制系统仿真模型中被封装模块。

        根据模糊神经网络PI控制算法原理，利用simulink中的s-function模块设计RBF神经网络模型。选取一组离散的转速偏差e，每一个转速偏差e都对应一个比例因子Ku，将该组转速偏差e和比例因子Ku作为训练样本，将偏差e作为RBF神经网络的输入，以该偏差下对应比例因子Ku的值作为RBF神经网络的输出，对RBF神经网络训练，得到RBF神经网络中隐层节点的宽度以及隐含层到输出层的权值，利用训练好的RBF神经网络将样本中离散的比例因子Ku拟合为一条连续变化的曲线，当给定连续变化的转速偏差e时能够得到连续变化的比例因子Ku，这样系统能够根据输入的转速偏差e在线调整模糊控制器的比例因子，将RBF神经网络输出的比例因子应用到模糊PI控制器中，得到模糊神经网络PI控制器。将模糊神经网络PI控制器应用到起升电机矢量控制系统的转速闭环，观察电机的转速、转矩响应，根据仿真实验中起升电机转速、转矩响应性能，不断调整用于训练RBF神经网络的样本中比例因子Ku的值，最后得到一个能够使起升电机转速、转矩响应效果最好的训练样本，并将此样本数据作为RBF神经网络的训练样本，RBF神经网络拟合的比例因子Ku随转速偏差e变化曲线。

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        在simulink环境下建立的模糊神经网络PI控制器结构，在矢量控制系统仿真模型中被封装为模块。  建立路灯车起升电机的矢量控制系统仿真模型基础上，分别将模糊PI控制器以及模糊神经网络PI控制器分别取代矢量控制系统模型转速闭环的PI控制器，得到电机的转速、转矩响应曲线，分析并说明三种控制器应用到矢量控制系统后整个系统对电机的控制性能。

   

        选择路灯车在实际工作过程中起升电机的工作状态组合比较多，由于路灯车起升电机的工作过程中，货叉所带的负载是恒定的，所以本文采用恒定负载加减速仿真条件对矢量控制系统进行仿真。  由于电机的响应速度快，为了方便观察和分析电机响应结果以及缩短仿真模型的运行时间，选用仿真时间需要满足两个条件：(1)在选取的仿真时间内，电机的转速、转矩响应能够达到稳定状态；   (2)当给定转速发生变化时，电机的转速、转矩同样能够达到稳定状态。本文选用的仿真时间为0.04s，由后面实验结果可知，此仿真时间满足上述两个要求。为了说明3提出的控制算法对不同的工作情况下的起升电机的控制效果，分别对起升电机在低速空载、低速带载、高速空载和高速带载四种工作情况下的仿真模型进行仿真，通过对起升电机的转速、转矩响应曲线分析，说明提出的两种控制方法的控制性能。仿真的条件如下：   1.空载情况下，电机启动时，给定电机的转速为500rpm，在0.015s时转速下降为300rpm，在0.03s时转速下降为0rpm；  2.给定负载为30Nm，电机启动时，给定电机的转速为500rpm，在0.015s时转速下降为300rpm，在0.03s时转速下降为0rpm； 3.空载情况下，电机启动时，给定电机的转速为2000rpm，在0.02s时转速下降为1500rpm；  4.给定负载为4Nm，电机启动时，给定电机的转速为2000rpm，在0.02s时转速下降为1500rpm。当转速误差在给定转速的0.75%范围内电机到达稳定状态，分别对上述4中条件下起升电机的矢量控制方法仿真模型进行仿真，并对起升电机的转速、转矩响应结果进行分析。

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