响应时间且有更小的超调。

电机在运行过程中存在各种干扰，那么控制系统的抗干扰能力决定了直线电机的运行能否达到我们需要的精度，这也是控制系统好坏的关键之一。

下面为了检测直线电机控制系统的抗干扰能力，在直线电机仿真系统的速度闭环中加入干扰噪声，设置仿真时间为0.5s，速度仍为1m/s。速度闭

环分别使用PID 控制和模糊PID 控制得到如的速度响应曲线，从中可以得到采用模糊PID 控制的速度响应曲线的扰动明显小于PID 控制系统扰动，

且响应时间和超调都要小于PID 控制系统的，可以判断模糊PID 对于外部环境的干扰有更强的抗干扰能力。

进一步证明模糊PID 抗干扰能力优于PID 控制系统，做如下仿真实验，仿真时间设为1s，速度为1m/s。在t=0.5s 时加入50N 的负载阻力,可以得

到，当加入50N 的负载阻力，传统的PID 控制在0.5s 处速度会出现10%的波动，并且需要0.12s 才能恢复；而模糊PID 控制器在0.5s 处速度出现

了3%的波动，且恢复时间为0.1s 小于传统PID 控制器。模糊PID 控制器明显对于外部加入负载明显有更快的响应速度，更短的响应时间能使系统

很快进入稳定状态。

根据以上三个仿真实验，可以得出，模糊PID 控制器相比于传统PID 控制器，有更好的动静态特性，并且有很好的抗干扰能力。因此对于本文中所

涉及的永磁同步直线电机，在其他环不变的前提下，速度闭环使用模糊PID 控制器会使电机响应速度快，运行稳定，能很好达到控制目的。

5 

结论

由于永磁同步直线电机的非线性，以及负载扰动等不确定因素的影响，使传统PID 控制系统很难达到理想的控制性能。本文根据直线电机的特性，

结合传统PID 和模糊算法的优点，设计了一套自适应模糊PID 控制系统，使比例、积分、微分参数能够在线整定。该控制系统一方面具有PID 控制

结构简单，使用方便的特点，另一方面具有模糊控制的灵活性高，适应性强的优点。仿真结果表明，自适应模糊PID 控制系统是一种较好的控制方

法。

其控制性能优良，能减小超调，控制精度较高。从仿真实验上验证了这套控制系统对于永磁同步直线电机控制的可行性。

计算机硕士论文

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