基于二階自抗擾控制的三電機(jī)同步系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,多電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的電控系統(tǒng)。然而,如何提高多電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的同步控制性能成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文針對(duì)由三臺(tái)變頻器和三臺(tái)交流感應(yīng)電機(jī)組成的三電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),提出了一種新的基于二階自抗擾控制器的同步控制方案,對(duì)系統(tǒng)中速度和皮帶張力之間的解耦控制進(jìn)行了研究。
　　 通過(guò)對(duì)二階自抗擾控制原理以及三電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分析,并在傳統(tǒng)PID控制方案的

2、基礎(chǔ)上,確定了三電機(jī)基于同一給定的串聯(lián)運(yùn)行方案,設(shè)計(jì)了三個(gè)二階自抗擾控制器,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)主電機(jī)速度閉環(huán)控制和相鄰電機(jī)之間兩個(gè)皮帶張力的閉環(huán)控制?？刂品桨钢胁恍枰獑为?dú)設(shè)計(jì)解耦環(huán)節(jié),而是利用二階自抗擾控制器中擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的雙通道補(bǔ)償功能,將三電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中電機(jī)速度與張力之間的耦合影響看作系統(tǒng)外擾,通過(guò)擴(kuò)張的狀態(tài)變量與控制器中補(bǔ)償環(huán)節(jié)相結(jié)合,將耦合影響全部補(bǔ)償?shù)?使系統(tǒng)近似為線性系統(tǒng),從而使電機(jī)速度與張力之間實(shí)現(xiàn)解耦控制。為驗(yàn)證所提方

3、案的可行性,首先通過(guò)MATLAB中的Simulink仿真平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行仿真,通過(guò)速度跟蹤仿真實(shí)驗(yàn)和解耦效果仿真實(shí)驗(yàn),證明了該控制器不僅能實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度與張力之間的解耦控制,還具有較強(qiáng)的魯棒性,為控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)。
　　 在以S7-300PLC作為控制器、PC機(jī)作為上位機(jī)的三電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,采用結(jié)構(gòu)化編程思想,在STEP7中完成二階自抗擾控制器算法、系統(tǒng)通訊軟件部分以及過(guò)程數(shù)據(jù)歸檔程序的編寫(xiě)、編譯和下載。