高性能注塑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是科技的世紀(jì)，隨著材料技術(shù)的發(fā)展，伺服電機(jī)的性能得到了很大的提高，為注塑機(jī)的高速、高精度提供了可能。先進(jìn)控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，為實(shí)現(xiàn)電機(jī)和泵聯(lián)接的注塑機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)伺服控制提供了理論依據(jù)。微控制器，特別是芯片技術(shù)的提高以及專用DSP的出現(xiàn)為算法控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了可能。
　　 節(jié)能、高速、高精度、低噪聲是高性能注塑機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。然而，高速度和高精度、低噪聲往往是兩個(gè)互相矛盾的方向?？刂品椒ǖ膬?yōu)化對解決節(jié)能以及

2、高速、高精度有重要的意義，因此有必要對注塑機(jī)的控制方法進(jìn)行研究。注塑機(jī)節(jié)能液壓系統(tǒng)，正在從過去的流量比例和壓力比例的雙控制走向負(fù)載敏感自適應(yīng)控制，走向變頻調(diào)速控制、伺服控制及伺服閉環(huán)控制。高端的節(jié)能動力驅(qū)動系統(tǒng)是高性能注塑機(jī)不可缺少的系統(tǒng)。
　　 針對上述問題，本論文首先采用模糊預(yù)測的方法對注塑機(jī)驅(qū)動電機(jī)—異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行了研究；其次，利用內(nèi)?？刂频姆椒▽ψ⑺軝C(jī)驅(qū)動電機(jī)—永磁同步伺服電機(jī)的電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行了深入的研究；第三，

3、將模糊控制用于電機(jī)和變量泵的協(xié)調(diào)控制；第四，針對高速度、高精度和低噪聲之間的矛盾，對不同的電機(jī)和變量柱塞泵之間的聯(lián)接方式進(jìn)行了研究；最后分析了注塑機(jī)伺服電機(jī)變量泵驅(qū)動系統(tǒng)節(jié)能的原理并和閥控系統(tǒng)節(jié)能進(jìn)行了比較。
　　 論文主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：
　　 1)異步電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器的設(shè)計(jì)。在異步電機(jī)的控制中，電阻、電抗等參數(shù)對轉(zhuǎn)速控制產(chǎn)生較大的誤差影響，從而影響控制精度和動態(tài)響應(yīng)速度?；诟袘?yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，將模糊邏輯系統(tǒng)引入

4、預(yù)測控制。針對異步電機(jī)的強(qiáng)耦合特性，提出模糊預(yù)測控制的方法，并用模糊預(yù)測控制的方法設(shè)計(jì)了高性能的轉(zhuǎn)速控制器。
　　 2)基于磁場定向的控制原理，提出了永磁同步電機(jī)電流調(diào)節(jié)器的內(nèi)模控制(IMC)設(shè)計(jì)。在永磁同步伺服電機(jī)的矢量控制中，電機(jī)的調(diào)速范圍很寬時(shí)，電阻、電抗等參數(shù)對d，q軸電流的控制產(chǎn)生較大的誤差影響，從而影響控制精度和動態(tài)響應(yīng)速度。用矩陣奇異值分析了IMC電流調(diào)節(jié)器的魯棒性，并將其應(yīng)用于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制中

5、。對電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)進(jìn)行了仿真并用DSP實(shí)現(xiàn)電機(jī)矢量控制的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，用IMC電流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的電機(jī)調(diào)速，能夠獲得良好的跟蹤性能和較高的穩(wěn)態(tài)精度，從而提高了電機(jī)的控制能力并驗(yàn)證了IMC電流調(diào)節(jié)器的在寬調(diào)速時(shí)對電機(jī)參數(shù)依賴性小的良好性能。
　　 3)從模糊控制的理論出發(fā)，提出了將模糊控制方法用于伺服電機(jī)和變量泵的協(xié)調(diào)控制。解決了注塑機(jī)變頻調(diào)速時(shí)出現(xiàn)的低速特性差，動態(tài)響應(yīng)慢，調(diào)速精度不易保證等問題。用模糊內(nèi)模協(xié)調(diào)控制的方法