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伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(tǒng)

  • 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速控制.rar

    作為數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等的重要組成部分,隨著加工制造、汽車等行業(yè)的發(fā)展,永磁交流伺服系統(tǒng)成為國內(nèi)外研究和應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。同時(shí)隨著功率電子器件和微處理器的進(jìn)步,伺服系統(tǒng)也逐步向全數(shù)字化方向發(fā)展,全數(shù)字化系統(tǒng)具有可靠性高、實(shí)現(xiàn)新控制策略容易、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)。 本文論述了永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制的最新發(fā)展,分析了從基礎(chǔ)理論到最新的控制算法的有關(guān)永磁同步電機(jī)空間矢量控制的許多問題。在對永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的數(shù)學(xué)模型和控制理論進(jìn)行全面、深入研究的基礎(chǔ)上,本文在PMSM 的電壓空間矢量的弱磁控制方面做了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究,提出一種基于空間矢量PWM (SVPWM)的PMSM 定子磁鏈弱磁控制定方法,在電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到基本轉(zhuǎn)速之前采用最大轉(zhuǎn)矩/電流策略控制,超過基本轉(zhuǎn)速之后采用弱磁擴(kuò)速的電流控制策略,使電機(jī)具有更大的調(diào)速空間,該策略可實(shí)現(xiàn)電壓矢量近似連續(xù)調(diào)節(jié),有效減小了PMSM 的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),提高了系統(tǒng)的性能,仿真結(jié)果證明了這一結(jié)論。 在上述工作的基礎(chǔ)上,研制開發(fā)了一套基于TMS320LF2407A 的高性能全數(shù)字永磁交流調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)以空間矢量PWM 控制為核心。

    標(biāo)簽: 永磁同步電動(dòng)機(jī) 調(diào)速控制

    上傳時(shí)間: 2013-06-08

    上傳用戶:bjgaofei

  • 超聲波電機(jī)小型控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)用性研究.rar

    超聲波電機(jī)是上個(gè)世紀(jì)八十年代逐步發(fā)展起來的新型微電機(jī)。它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁馬達(dá)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入時(shí)能自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。目前,旋轉(zhuǎn)型超聲波電機(jī),尤其是環(huán)形行波型超聲波電機(jī),在工業(yè)、辦公、過程自動(dòng)化等領(lǐng)域的伺服系統(tǒng)中作為直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器得到廣泛的關(guān)注。 本論文主要研究并設(shè)計(jì)了用于超聲波電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)的小型控制系統(tǒng)。其目的是針對市場需要,提供給用戶一種價(jià)格較低、體積小、性能指標(biāo)適中,操作簡便,能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位,速度可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)控制器。 控制器的核心為MSP430F167。課題對外圍檢測、控制、驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì),并按照控制器的需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件。最后給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果:系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,速度曲線較為理想,達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)總結(jié)了超聲波電機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)、分類,通過與傳統(tǒng)電磁電機(jī)的對比給出了超聲波電機(jī)的廣闊的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上,指出了超聲波電機(jī)研究的發(fā)展方向,明確了本文的研究內(nèi)容。 總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了環(huán)形行波型超聲波電機(jī)調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅(qū)動(dòng)逆變電路的優(yōu)缺點(diǎn)。 本課題設(shè)計(jì)了基于超聲波電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路。首先,提出了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想及目的;其次,介紹了本設(shè)計(jì)的控制器硬件電路具體設(shè)計(jì)過程以及調(diào)頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方式。然后,詳細(xì)介紹了該控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成,包括上位機(jī)軟件、下位機(jī)軟件以及通訊部分。詳細(xì)闡述了在本控制系統(tǒng)中的調(diào)速、定位原理。最后通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了該小型控制系統(tǒng)的有效性。

    標(biāo)簽: 超聲波 電機(jī) 控制驅(qū)動(dòng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-18

    上傳用戶:caixiaoxu26

  • 電梯門機(jī)控制系統(tǒng)的研究.rar

    文中設(shè)計(jì)完成了以數(shù)字信號(hào)處理器DSP為控制核心,以智能控制功率模塊IPM為驅(qū)動(dòng),以無刷直流電機(jī)作為伺服電機(jī)的一套高性能的電梯門機(jī)交流伺服系統(tǒng)。 論文闡述了設(shè)計(jì)的目的,給出了電機(jī)的選擇,介紹了無刷直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn);說明了門機(jī)運(yùn)行曲線的形成及加減速運(yùn)行時(shí)按S曲線方式運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn),并給出了加減速運(yùn)行時(shí)S曲線的具體形成方法;針對門機(jī)控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的研究,將自適應(yīng)控制理論引入了電梯的門機(jī)控制系統(tǒng)中,并針對模型參考自適應(yīng)控制的方法進(jìn)行了分析,該方法的實(shí)施使系統(tǒng)的性能得到了提高。 系統(tǒng)采用TMS320LF2407A作為電梯的門機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制器,對TMS320LF2407A作了詳細(xì)的介紹。文中對系統(tǒng)采用了全數(shù)字化設(shè)計(jì),完成了總體硬件電路的設(shè)計(jì),主要包括計(jì)算控制電路、信號(hào)采集電路、鍵盤輸入及顯示電路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路等,并對每一部分電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的說明;驅(qū)動(dòng)電路選用了智能控制功率模塊IPM,并針對所選模塊進(jìn)行了說明。 在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中,采用對曲線進(jìn)行離散的方式,給出了門機(jī)運(yùn)行的參考模型,并根據(jù)采集的信號(hào)與參考模型進(jìn)行對比,求出加/減速運(yùn)行時(shí)S曲線實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償算法;并針對運(yùn)行參數(shù)變化的影響,提出了對門機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)控制的方法,給出了系統(tǒng)軟件的流程。 通過對系統(tǒng)的硬件及軟件的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對電梯門機(jī)系統(tǒng)安全、可靠、平穩(wěn)控制的目的。

    標(biāo)簽: 電梯門 控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-06-22

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  • 玻璃直線雙邊磨邊機(jī)電氣控制系統(tǒng).rar

    玻璃磨邊機(jī)這項(xiàng)技術(shù)國外在上世紀(jì)九十年代末期發(fā)展起來;但設(shè)備價(jià)格比較昂貴。而國產(chǎn)機(jī)尚處于起步階段。根據(jù)玻璃深加工企業(yè)的實(shí)際需要,本課題設(shè)計(jì)和完成了這種高精度的玻璃磨邊設(shè)備。 本文主要研究了步進(jìn)電機(jī)、變頻器、光電編碼器、可編程控制器和由它們組成的控制系統(tǒng)在玻璃直線磨邊機(jī)上的應(yīng)用。介紹了步進(jìn)電機(jī)、變頻器、光電編碼器和可編程控制器的功能、特點(diǎn)。通過PLC、步進(jìn)電機(jī)、變頻器、編碼器組成的控制系統(tǒng)來對玻璃加工進(jìn)行控制。該系統(tǒng)在控制精度上基本達(dá)到了生產(chǎn)的需要。這里采用該系統(tǒng)來代替伺服系統(tǒng),不僅降低了成本而且也滿足了企業(yè)的要求。文中還設(shè)計(jì)了PLC程序來對其進(jìn)行控制,而且進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。其間,還采取一些辦法解決了一些干擾問題,也掌握了實(shí)際選型的有關(guān)知識(shí)。本文還介紹了人機(jī)界面的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。 本文對玻璃直線雙邊磨邊機(jī)電氣控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了綜合性論述對控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能分析,闡述了系統(tǒng)的性能要求;根據(jù)控制系統(tǒng)的性能要求,提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案,本文對位置控制的方法進(jìn)行分析和研究,給出了玻璃直線雙邊磨邊機(jī)電氣控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案;對變頻器和光電編碼器的原理進(jìn)行了分析,給出了變頻器與光電編碼器的選型方法。玻璃直線雙邊磨邊機(jī)的夾持梁升降系統(tǒng)采用開環(huán)控制;工作臺(tái)開合控制系統(tǒng)采用變頻調(diào)速閉環(huán)控制,光電編碼器測量開合位置,反饋給PLC,對開合系統(tǒng)進(jìn)行慢速開合,以提高定位精度,降低了開發(fā)成本。 本文還對采用可編程控制器作為下位機(jī)現(xiàn)場控制進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了PLC的軟件設(shè)計(jì),包括主程序,初始化程序,開合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)程序,夾持梁升降控制系統(tǒng)程序,玻璃傳送控制系統(tǒng)程序及上位機(jī)與下位機(jī)的通信處理方法。

    標(biāo)簽: 玻璃 雙邊 直線

    上傳時(shí)間: 2013-06-04

    上傳用戶:a673761058

  • 基于卡爾曼濾波算法的永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制研究.rar

    永磁同步電機(jī)是同步電機(jī)的一個(gè)重要類型,其轉(zhuǎn)子一般采用稀土永磁材料做激磁磁極,與傳統(tǒng)同步電機(jī)相比,體積和重量大為減小,而且結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,維護(hù)更方便。現(xiàn)代電氣傳動(dòng)控制的發(fā)展趨勢之一是開發(fā)新的交流調(diào)速與伺服系統(tǒng)。無論在矢量控制還是標(biāo)量控制中,轉(zhuǎn)速與位置的閉環(huán)控制都需要在電機(jī)軸上安裝一個(gè)速度傳感器,但是由于速度傳感器的引進(jìn)不僅增加了成本,降低了系統(tǒng)可靠性,還存在安裝問題,效果并不十分理想。因此高性能無速度傳感器控制成為近年來電機(jī)研究的熱點(diǎn)。 本文在系統(tǒng)介紹卡爾曼濾波器的基礎(chǔ)上,將其引入到永磁同步電機(jī)無速度傳感器狀態(tài)觀測中。由于永磁同步電機(jī)是一個(gè)強(qiáng)耦合的多階非線性系統(tǒng),本文采用了工程實(shí)際中普遍采用的泰勒展開式截?cái)嗟姆椒ǎ瑢﹄姍C(jī)方程線性化處理,將卡爾曼濾波算法推廣至非線性系統(tǒng),并加入了反映電機(jī)系統(tǒng)模型誤差和環(huán)境干擾的系統(tǒng)噪聲和測量噪聲模型,形成擴(kuò)展卡爾曼濾波算法。擴(kuò)展卡爾曼濾波器將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速作為系統(tǒng)狀態(tài)變量進(jìn)行實(shí)時(shí)估算,并將所得信息反饋到永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中。通過仿真,與電機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行比較,證明了擴(kuò)展卡爾曼濾波具有良好的動(dòng)態(tài)跟蹤能力和抗噪聲能力。 針對擴(kuò)展卡爾曼濾波算法在無速度傳感器控制中存在的不足,本文給出了降階線性卡爾曼濾波算法。降階線性卡爾曼濾波算法重新選擇了系統(tǒng)狀態(tài)變量,建立新的完全線性化的系統(tǒng)方程,并且卡爾曼濾波算法中的系統(tǒng)協(xié)方差矩陣成為時(shí)不變序列,因此可以直接應(yīng)用線性卡爾曼濾波算法。仿真結(jié)果證明,與擴(kuò)展卡爾曼濾波算法相比,新的算法更加簡單,減輕了繁重的參數(shù)調(diào)節(jié)任務(wù),易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn),不僅具備擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的優(yōu)勢,而且在某些性能方面超越了擴(kuò)展卡爾曼濾波算法。 通過分析得知,由于將系統(tǒng)模型不確定性與測量噪聲體現(xiàn)在系統(tǒng)方程中,因此卡爾曼濾波算法在狀態(tài)估算方面具有良好的性能。本文以降階線性卡爾曼濾波 算法為理論基礎(chǔ),以永磁同步電機(jī)為對象,以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為核心,設(shè)計(jì)了電機(jī)狀態(tài)觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。整個(gè)方案在不增加成本的基礎(chǔ)上,充分利用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)豐富的資源和強(qiáng)大的運(yùn)算能力,通過檢測電機(jī)相電流,實(shí)時(shí)估算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)速度傳感器,為電機(jī)控制系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速反饋信息。本文的下一步主要工作便是將此系統(tǒng)付諸實(shí)踐,應(yīng)用于實(shí)際工程中,對卡爾曼濾波算法在永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制方面的性能進(jìn)行進(jìn)一步研究。關(guān)鍵詞:永磁同步電機(jī);無速度傳感器;卡爾曼濾波

    標(biāo)簽: 卡爾曼 濾波算法 永磁同步電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:lifangyuan12

  • 果樹采摘機(jī)器人控制與避障技術(shù)研究.rar

    果園收獲作業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化是廣大果農(nóng)們關(guān)注的熱點(diǎn)問題,開展果樹采摘機(jī)器人研究,不僅對于適應(yīng)市場需求、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效率有著一定的現(xiàn)實(shí)意義,而且對于跟蹤世界農(nóng)業(yè)新技術(shù)、促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步,加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有著重大的歷史意義。 果樹采摘機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多種功能于一體的綜合系統(tǒng),它是由機(jī)械手固定在履帶式移動(dòng)平臺(tái)上構(gòu)成的一類特殊的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。本文在國家“863”高技術(shù)項(xiàng)目“果樹采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究”支持下,以自行設(shè)計(jì)的機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)為研究對象,對果樹采摘機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析、研究和設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了視覺伺服控制器,并對采摘機(jī)器人避障技術(shù)進(jìn)行了探討。主要工作如下: 首先,分析了果樹采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu),介紹了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,根據(jù)自行設(shè)計(jì)的5自由度機(jī)械臂機(jī)械特性,采用幾何結(jié)構(gòu)算法,建立了果樹采摘機(jī)器人機(jī)械臂的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 其次,基于開放、先進(jìn)和可靠的考慮,采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。在開放式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主要對果樹采摘機(jī)器人硬件組成部分主控計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、數(shù)據(jù)采集卡等進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。在分析果樹采摘機(jī)器人工作環(huán)境和工作特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了果樹采摘機(jī)器人的外圍傳感器。 再次,根據(jù)果樹采摘機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,設(shè)計(jì)了PID控制器,應(yīng)用于機(jī)器人視覺伺服控制,實(shí)現(xiàn)果樹采摘機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制。在詳細(xì)論述關(guān)節(jié)式機(jī)器人避障方法的基礎(chǔ)上,對果樹采摘機(jī)器人避障方法進(jìn)行了初步的探討,提出了采用C—空間法實(shí)現(xiàn)采摘機(jī)器人實(shí)時(shí)避障。 最后,建立了傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)傳感器的正確性。利用固高PAN&TILT兩維數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和實(shí)地拍攝的蘋果圖像,對所提出的控制方法通過轉(zhuǎn)臺(tái)控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

    標(biāo)簽: 控制 技術(shù)研究

    上傳時(shí)間: 2013-08-05

    上傳用戶:liuxiaojie

  • 無刷直流電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制.rar

    無刷直流電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn),另外它還具有和直流電機(jī)一樣的調(diào)速特性,而沒有直流電機(jī)復(fù)雜的機(jī)械換相設(shè)備,所以被廣泛應(yīng)用于伺服控制、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等工業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展對無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。因此,研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、控制精度高的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。 直接轉(zhuǎn)矩控制是一種高性能的電機(jī)控制方法,它已經(jīng)成熟的應(yīng)用在感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。本文通過大量的文獻(xiàn)資料閱讀,對無刷直流電機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個(gè)比較全面的理解,在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并提出了一套相應(yīng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案,建立了仿真和試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究,獲得了有價(jià)值的研究成果。 本文的主要研究內(nèi)容包括: (1)詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理和數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上闡述無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本控制機(jī)理,包括基于逆變器二二導(dǎo)通模式的空間電壓矢量的定義和針對無刷直流電機(jī)具有非正弦波反電動(dòng)勢這一特點(diǎn)而推導(dǎo)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式等。 (2)提出了一套無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實(shí)施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真模型,對所提出的控制方案進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方案在理論上的可行性。 (3)在理論研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)研制了一套基于DSP+IPM的無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),編寫了控制程序軟件,進(jìn)行了無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求,證實(shí)了直接轉(zhuǎn)矩控制在改善無刷直流電機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)速性能上的優(yōu)勢。 本論文開展了繼異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)之后對無刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的探索性研究工作。通過理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)得出了一些有意義的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論,為課題的進(jìn)一步深入開展奠定了基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制

    上傳時(shí)間: 2013-07-11

    上傳用戶:再見大盤雞

  • 基于先進(jìn)控制方法的永磁同步電機(jī)性能優(yōu)化.rar

    在實(shí)際應(yīng)用中,對永磁同步電機(jī)控制精度的要求越來越高。尤其是在機(jī)器人、航空航天、精密電子儀器等對電機(jī)性能要求較高的領(lǐng)域,系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性和魯棒性能好壞成為決定永磁同步電機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)電機(jī)系統(tǒng)通常采用PID控制,其本質(zhì)上是一種線性控制,若被控對象具有非線性特性或有參變量發(fā)生變化,會(huì)使得線性常參數(shù)的PID控制器無法保持設(shè)計(jì)時(shí)的性能指標(biāo);在確定PID參數(shù)的過程中,參數(shù)整定值是具有一定局域性的優(yōu)化值,并不是全局最優(yōu)值。實(shí)際電機(jī)系統(tǒng)具有非線性、參數(shù)時(shí)變及建模過程復(fù)雜等特點(diǎn),因此常規(guī)PID控制難以從根本上解決動(dòng)態(tài)品質(zhì)與穩(wěn)態(tài)精度的矛盾。永磁同步電機(jī)是典型的多變量、參數(shù)時(shí)變的非線性控制對象。先進(jìn)控制方法(諸如智能控制、優(yōu)化算法等)研究應(yīng)用的發(fā)展與深入,為控制復(fù)雜的永磁同步電機(jī)系統(tǒng)開辟了嶄新的途徑。由于先進(jìn)控制方法擺脫了對控制對象模型的依賴,能夠在處理不精確性和不確定性問題中有可處理性、魯棒性,因而將其引入永磁同步電機(jī)控制已成為一個(gè)必然的趨勢。本文根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的不同,選取相應(yīng)的先進(jìn)控制方法,并與PID控制相結(jié)合,對永磁同步電機(jī)各方面性能進(jìn)行有針對性的優(yōu)化,最終使其控制精度得到顯著的提高。為達(dá)到對永磁同步電機(jī)進(jìn)行性能優(yōu)化的研究目的,文中首先探討了正弦波永磁同步電機(jī)和方波永磁同步電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)及控制機(jī)理,通過建立數(shù)學(xué)模型,對相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了整體分析。針對永磁同步電機(jī)非線性、強(qiáng)耦合的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了矢量控制方式下的永磁同步電機(jī)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。結(jié)合常規(guī)PID控制,將模糊控制、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工免疫等多種先進(jìn)控制方法應(yīng)用于永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和同步傳動(dòng)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)中,以滿足不同控制系統(tǒng)對電機(jī)動(dòng)、靜態(tài)性能的要求以及對調(diào)速性能或跟隨性能的側(cè)重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用先進(jìn)控制方法的永磁同步電機(jī)具有較好的動(dòng)態(tài)性能、抗擾動(dòng)能力以及較強(qiáng)的魯棒性能;與傳統(tǒng)PID控制相比,系統(tǒng)的控制精度得到了明顯提高。研究結(jié)果驗(yàn)證了先進(jìn)控制方法應(yīng)用于永磁同步電機(jī)性能優(yōu)化的有效性和實(shí)用性。

    標(biāo)簽: 先進(jìn)控制 永磁同步電機(jī) 性能優(yōu)化

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:shinesyh

  • 基于MatlabSimulink的永磁同步電機(jī)(PMSM)矢量控制仿真.rar

    在現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)中,矢量控制原理以及空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)使得交流電機(jī)能夠獲得和直流電機(jī)相媲美的性能。永磁同步電機(jī)(PMSM)是一個(gè)復(fù)雜耦合的非線性系統(tǒng)。本文在Matlab/Simulink環(huán)境下,通過對PMSM本體、d/q坐標(biāo)系向a/b/c坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等模塊的建立與組合,構(gòu)建了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型。仿真結(jié)果證明了該系統(tǒng)模型的有效性。

    標(biāo)簽: MatlabSimulink PMSM 永磁同步電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:liansi

  • 無傳感器矢量控制系統(tǒng)及其速度估算的研究

    交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、高階、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),不象直流電機(jī)那樣易于控制轉(zhuǎn)矩,采用矢量控制技術(shù)可解決傳統(tǒng)交流調(diào)速的難題,使交流電機(jī)可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來進(jìn)行控制,而無傳感器矢量控制技術(shù)由于可以省去速度傳感器,使相應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)變得簡便、廉價(jià)和可靠,所以成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),本論文工作就是這方面的一個(gè)嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術(shù)的基本理論。對感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下強(qiáng)耦合和互感變參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,通過坐標(biāo)變換,導(dǎo)出感應(yīng)電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,然后將同步坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁場定向,實(shí)現(xiàn)了對轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的分別控制,從而可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來控制交流電機(jī)。 其次,論文基于同步軸系下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓磁鏈方程式,提出了一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號(hào)實(shí)現(xiàn)對電機(jī)速度的估算,這種速度估算方法結(jié)構(gòu)簡單,有一定的自適應(yīng)能力。同時(shí)在該無傳感器矢量控制系統(tǒng)中,由于采用了經(jīng)典的PI調(diào)節(jié)器,使得控制系統(tǒng)更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,仿真模型采用了標(biāo)么值系統(tǒng),并考慮了控制周期和采樣信號(hào)周期對仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補(bǔ)償問題,使仿真結(jié)果更接近實(shí)際工程系統(tǒng)。 最后,通過仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的無傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性,也證明了速度估計(jì)模型對速度估計(jì)準(zhǔn)確,且對參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。

    標(biāo)簽: 無傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度

    上傳時(shí)間: 2013-06-02

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