手术动力装置微电机的测功机的研究

模糊控制系统是2输入3输出系统。根据掌握的经验，共分7个等级。模糊控制器的设计必须通过多次修改模糊推理规则进行优化设计，并进行在线、离线的反复调试才能最后确定。经过长期人工操作经验的总结，并作出Kp、Ki、Kd的模糊推理表。
模糊推理设计采用Mamdani方法，分别用max和min实现OR和AND算子，用min实现蕴含关系，用max实现合成规则。清晰化方法采用重心法。通过重心法解模糊处理，得到量化值输出△Kp，△Ki，△Kd，实现PID3个参数的在线整定。
根据微电机-测功机模型分析，设控制对象的传函为。当输入单位阶跃信号的时候，考察系统的响应输出曲线，用普通PID和模糊PID来作比较。PID控制器的初始值设为：Kp=0．4，Ki=0．0，Kd=1．0。如图5和6所示，分别是传统PID控制器和模糊PID控制器，采用模糊PID控制器，系统响应快，超调量小，调整时间短，具有良好的跟踪性能。

3 实验结果
根据实验室现有的设备，选用一台他励直流额定转速为25 000 r／min、额定功率为24 W的他励直流电机为测功机，图7为上位机采集到的数据。

4 结论
经试验数据验证，测试结果与实际相符，测功机使用模糊控制PID算法使得响应迅速，不仅体积小、价格低、功能全、使用维护方便，无需人手操作，也可用于其它各种机械传动装置的转矩转速测量，为研究手术动力装置微电机提供了良好的条件。