基于模糊PID控制的静电悬浮研究

从静电悬浮的机理出发,文章研究了静电悬浮样品三维稳定约束控制的实现方法。通过设计弧形电极,可产生二维横向势阱,实现在水平方向上对样品的稳定约束,对样品的反馈控制只需加载在竖直方向。采用模糊控制PID原理,推导出了PID控制下悬浮样品的动力学方程及其解。通过数值模拟,详细讨论了PID参数设定对被控样品物理量的影响,包括PID参数分别对梯度电场、样品到预设平衡位置的调节及调节速率的影响。最后,给出这种控制方式下实现快速调节的最佳参数值。