表2。1 电机的主要性能参数

符号 参数 单位 数值

Vt 工作电压 V 24

Tc 连续转矩 mN。m 198

Nc 额定转速 RPM 3000

Ke 反电势常数 V/KRPM 5。8

Kt 转矩常数 mN。m/Amp 55

Rt 终端电阻 Ω 1。9

H 电感 mH 3。2

Jm 转动惯量 Kg。cm2 0。133

L 电机长度 mm 100

W 电机重量 Kg 0。8

表2。2 磁粉制动器的主要技术参数

参数 单位 数值

定格转矩 N-m 0。5

电流 A 0。35

电力 W 8。4

惯性矩 KGcm2 9。4E-3

重量 Kg 0。4

最高转速 r/min 1800

2。1。3 控制策略的选择

模糊控制本质是将人类手动控制进行理论总结和概括，依据人类的手动过程存在一定的模糊性和智能性。也就是说，它是一种基于模仿人的控制方法[13]。与常规控制器相比，其核心是可以用语言描述控制规则。它的特点是：不用获得控制系统的准确模型，算法过程简单，易于实现；并且关于系统的非线性、时变性等拥有比较好的应对性能；对干扰和噪声具有更强的抑制功能,也就是说，具有更强的鲁棒性[14]。

另一方面，单纯的模糊控制也存在一些缺点，比如：控制精度较差，原因是模糊推理表的量化级数受到限制；自适应能力有限；易产生振荡现象[15]。

综合考虑模糊控制和普通PID的优缺点，将模糊控制和PID控制一起使用，综合两种算法的优势，同时对缺点也有很好的克服，能扬长避短。所以在选择控制策略时，摒弃单一的控制器，使用模糊PID。文献综述

即根据模糊推理思想，对转速的误差和转速的误差变化量实现模糊推理，获得的控制结果为PID参数。从而，对PID的参数在线调整，即根据模糊推理对常规PID的参数校正，这就是模糊PID控制。

对于一维模糊控制器来说，它的输入变量是一个，一般是误差；二维的输入变量是误差和误差的变化；三维模糊控制器存在三个输入量，即为：误差、误差的变化和误差变化的变化率[16]。

考虑到：当模糊控制器的维数较小时，控制的结果较差，不精确，性能不能满足要求；而当维数较大时，虽然控制效果会很好，但控制器的结构变得复杂，控制算法的实现难度也会增加[17]。本设计中，实现直流电机的转速控制，所选用的控制器是二维的。即输出变量可以设计为Kp， Ki， Kd三个输出量，以此作为PID的调整参数。