基于变论域模糊控制算法的树木年轮测量仪直流电机转速控制

作者：姚建峰; 卢军; 郑一力; 王雪峰; 赵燕东; 尘兴灿; 雷冠南; 唐守正^*

来源：农业工程学报, 2019, 35(14): 57-63.

• 算法
• 模糊控制
• 树木年轮测量仪
• PID控制
• 变论域

为提高电机转速控制精度,分析了PID控制算法和变论域模糊控制算法原理,分别使用这2种控制算法控制年轮测量仪直流电机,并对落叶松、油松、云杉、山杨、白桦、红桦、辽东栎等7个树种圆盘进行测试,每个树种测试10次。变论域模糊控制算法电机转速在电机启动后约90 ms后进入稳定状态,PID控制算法约需要160 ms才进入稳定状态。在70组测试数据中,变论域模糊控制算法的误差标准差的总平均值是33.8r/min,PID控制算法的误差标准差的总平均值是40.3 r/min,模糊控制算法的控制精度比PID控制算法高0.21%。试验结果表明:变论域模糊控制算法与PID控制算法相比,变论域模糊控制算法响应速度快、鲁棒性好、稳态误差小。在变论域模糊控制算法的控制下,年轮测量仪对7个树种的平均年轮测量精度是84.38%,而PID控制算法下的平均测量精度是78.13%。因此,年轮测量仪直流电机控制算法选用变论域模糊控制算法。

• 单位
  北京林业大学; 信阳师范学院; 中国林业科学研究院资源信息研究所