【摘 要】
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微型直流电机因其体积尺寸小、响应速度快的特点,在紧凑空间领域被广泛研究。针对经典比例积分微分（PID）控制器采用单一固定参数对同一位置和不同位置进行控制时,存在因微型直流电机非线性参数时变特性导致控制性能差异的问题,设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的微型直流电机模糊PID控制器。采用单位置闭环控制,应用模糊控制对PID参数进行在线实时整定。首先,搭建了微型直流电机控制系统仿真模型进行仿真
【基金项目】
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国家高技术研究发展863计划（19-H863-02-ZT-002-021-05）～～；
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微型直流电机因其体积尺寸小、响应速度快的特点,在紧凑空间领域被广泛研究。针对经典比例积分微分（PID）控制器采用单一固定参数对同一位置和不同位置进行控制时,存在因微型直流电机非线性参数时变特性导致控制性能差异的问题,设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的微型直流电机模糊PID控制器。采用单位置闭环控制,应用模糊控制对PID参数进行在线实时整定。首先,搭建了微型直流电机控制系统仿真模型进行仿真验证;其次,利用Verilog HDL硬件语言设计了模糊PID控制器IP核,并对其核心模块进行功能验证;最后,基于FPGA构建了实验平台并进行实验验证。仿真和实验结果均表明,此方案可实时在线整定PID参数,在单一位置下,超调量减小了8.33%,响应时间缩短了30 ms,具有响应速度快、超调小和鲁棒性强的特点,验证了此方案的可行性与有效性。
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