摘要：由于bldcm在运行中受环境变化、元件老化等问题影响，传统的pi控制难以取得满意的效果。该文通过免疫系统与控制系统的类比，借鉴免疫u向应调节机理，提出了将模糊免疫pi控制器应用bldcm控制系统中。m atlab仿真结果表明，系统超调量小，速度响应快，对外界干扰得到了很好的抑制，具有较好的控制精度和较好的鲁棒性，控制系统性能优于常规pi控制。

关键词：模糊；免疫pi；bldcm；仿真

中图分类号：tp273 +.4    文献标志码：a    文章编号：1001-6848(2010)06-0096-04

    传统的无刷直流电机( bldcm)控制系统大多采用常规的pid控制策略。由于传统的pid控制器容易受电机参数变化和负载扰动等不确定性因素的影响，而且对动态响应和抗干扰能力两者不能很好地兼顾，为了克服这些不足，多种控制策略相继被提出，如数字pid、模糊pid、自适应pid和神经网络控制等等。

  本文通过对免疫系统与无刷直流电机( bldcm)控制系统的类比，将模糊免疫pi控制器应用于无刷直流电机控制系统中，模糊免疫pi控制既继承了传统pi控制不依赖于对象模型、控制结构简单、可靠性高、易于工程实现等优点，又克服了传统pi控制器抗干扰能力较差，超调大，且对系统参数扰动的鲁棒性不强等缺点。通过matlab/simulink进行仿真。结果表明，该控制方法与传统pi相比，响应速度快，抗扰动能力和鲁棒性强，系统的动、静态性能都大大提高了。

  生物免疫系统可认为是一种在大量干扰和不确定性的环境中都具有很强鲁棒性和自适应性的系统，能对侵入机体的菲己成分以及发生了突变的自身细胞进行精确识别、适度响应和有效排除；没有免疫系统的保护，生物体不可避免地会受到感染进而导致死亡。生物免疫系统中各细胞的相互作用表现为：抗原侵入肌体后，经抗原呈递细胞( apc)吸收、消化后，将信息呈递给t细胞然后刺激b细胞，b细胞受到刺激便会产生抗体以消除抗原。当抗原较多时，肌体内的辅助细胞th也较多，而抑制细胞ts却较少，从而产生较多的b细胞。随着抗原数量的减少，体内抑制细胞ts则增加，抑制辅助细胞th的产生，b细胞也随之减少，经过一段时间间隔后，免疫反馈的整个系统就趋于一种平衡。在免疫响应的各个阶段t细胞是扮演了不同的角色，从免疫初期的辅助细胞th的大量产生尽快免疫抗原到免疫后期抑制细胞ts的快速产生以使得系统趋于稳定，所以t细胞的调节作用是值得借鉴的。th细胞和t。细胞的调节过程就可以分别视为免疫应答的正反馈调节和负反馈调节过程。

    将免疫系统与bldcm控制系统类比，免疫响应的主要功能是在保证免疫系统稳定的同时，快速响应入侵抗原。一方面抗原对生物体产生伤害，必须及时予以消除；另～方面抗体浓度太大，也会对生物体产生毒害，必须受到控制，免疫系统的总目标是使生物体受到的总伤害最小。而bldcm控制系统在动态调节过程中，要求系统在保证稳定性的前提下，具有较好的动态性能，即具有较小的超调和较快的响应速度，并能快速消除偏差，这与免疫系统的控制目的是一致的。免疫系统与bldcm控制系统的比较如表l所示。

   

    根据免疫响虚过程中t细胞的作用，可得到第k代b细胞的浓度表达式：

  

    定义第k代的抗原数量为ε(k)，受到外部刺激后辅助细胞th的数量为th(k)，则有：

  

式中，k1为th细胞的促进因子，假设抑制细胞对b细胞的影响为tε(k)则：