變頻式智能電動執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)設計.pdf

1、電動執(zhí)行機構(gòu)是一種把電能轉(zhuǎn)換成機械能（直線運動或旋轉(zhuǎn)運動）的機電一體化裝置。其結(jié)合閥門本體可構(gòu)成工業(yè)管道系統(tǒng)中的控制單元。現(xiàn)代電動執(zhí)行機構(gòu)不僅集成了先進的遠程控制功能，而且集成高性能的電機變頻調(diào)速裝置，用以提供工業(yè)現(xiàn)場的高精度集中管網(wǎng)控制。高性能電機驅(qū)動裝置在電動執(zhí)行機構(gòu)中的應用是電動執(zhí)行機構(gòu)解決其固有性能缺陷、擴大應用領域、增強自保護能力的最佳方案。變頻式智能型電動執(zhí)行機構(gòu)必將成為執(zhí)行機構(gòu)的發(fā)展趨勢。本文提出了一種變頻式智能型的電動執(zhí)

2、行機構(gòu)的具體實現(xiàn)方案，其擴展了電動執(zhí)行機構(gòu)的控制方式、增強了人機交流能力，并將基于矢量控制原理的變頻控制器集成到電動執(zhí)行機構(gòu)中。
　　本文分析了電動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并對多種電機控制策略在電動執(zhí)行機構(gòu)中的應用進行了比較。在建立感應電機暫、穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型的基礎上，深入分析了按轉(zhuǎn)子磁場定向感應電動機矢量控制策略的基本原理，并對其性能進行了詳細的仿真研究。
　　提出了變頻式智能型電動執(zhí)行機構(gòu)的設計方案。根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)特有的功

3、能要求及運行特性，設計了基于矢量控制的電動執(zhí)行機構(gòu)控制方案，分別就控制單元和驅(qū)動單元進行方案設計，以實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩啟動和解決系統(tǒng)的動態(tài)響應問題。設計了以dsPIC30F4011為核心的雙CPU全數(shù)字電動執(zhí)行機構(gòu)控制系統(tǒng)，完成了硬件電路設計與軟件設計，實現(xiàn)了電機控制、上位機通訊和完善的保護功能，有效提高了電動執(zhí)行機構(gòu)的控制性能。最后對樣機進行實驗測試，得出了系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運行特性和相關實驗數(shù)據(jù)。
　　仿真及實驗結(jié)果滿足設計要求，基于矢量控