基于變論域模糊PID的垂直提升系統控制研究

孫偉翔，汪旭東，許孝卓，封海潮

(河南理工大學 電氣工程與自動化學院，河南 焦作 454000)

在現代高層建筑的不斷增多的情況下，使用傳統旋轉電機作為驅動機構的提升系統已經無法滿足人們的要求。隨著直線電機技術在國內外發展的日趨成熟，且永磁同步直線電機(Permanent Magnet Synchronous Linear Motor，PMLSM)在垂直提升系統的結構上已經實現了“無鋼絲繩、無配重、無中間傳動裝置、無提升速度限制、無提升高度限制”的“五無”提升模式，具有安全性能好，整體效率高，提升能力大，適應惡劣環境，可實現多轎廂同時運行的優點[1]，使得很多專家將直線電機技術運用到高層建筑的提升系統中來。在提升系統中永磁同步直線電機是構成直驅技術的核心，但由于PMLSM本身的非線性、多變量、強耦合等因素而使提升系統容易受到很多自身及外界的干擾[2-3]。為減少干擾，提高系統的控制精度，諸多研究專家采用了例如：神經網絡控制、迭代學習控制、專家控制等方法對垂直提升系統的PMLSM進行控制，也都取得了一定的效果。為了解決一些不良因素對垂直提升系統的干擾，本文設計了可變論域的模糊PID控制器對PMLSM垂直提升系統的驅動機構進行控制。結果表明可變論域的模糊PID控制器可以更好的改善垂直提升系統的控制精度及魯棒性。

1 PMLSM垂直提升系統結構及模型

1.1 PMLSM垂直提升系統的結構

整個PMLSM垂直提升系統的結構由初級電樞繞組、動子、轎廂等組成。為保證系統中電機初級與電機動子永磁體之間的耦合磁場面積的恒定，該結構要求動子的縱向長度為2臺初級與2段間隔長之和[4]。……