直線壓縮機滑模變結構控制方法研究.pdf

1、直線電機驅(qū)動的壓縮機具有傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動的壓縮機不可比擬的優(yōu)勢，由于可以直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運動的機械能，因此不需要將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的曲柄連桿機構，提升了壓縮機的機械效率，簡化了機械結構，減少了能量傳遞環(huán)節(jié)。直線壓縮機具有體積小巧、結構緊湊、能耗低、效率高等優(yōu)點，在對節(jié)能、環(huán)保要求越來越高的當今社會，直線壓縮機的應用前景必將十分廣闊。
　　本文在分析了目前直線壓縮機控制方法的基礎上，針對活塞運行速度不穩(wěn)定，抗擾動能力弱，控

2、制不精確等問題，研究適合于直線壓縮機活塞速度控制的智能方法。
　　首先系統(tǒng)分析了動磁式直線壓縮機內(nèi)部結構和工作原理，根據(jù)直線壓縮機等效磁路模型，對電機磁路和電磁推力關系式進行了推導，建立了電磁系統(tǒng)數(shù)學模型;同時，將壓縮機機械系統(tǒng)等效為一個單質(zhì)量單自由度的彈簧阻尼振動系統(tǒng)，建立了機械系統(tǒng)模型，完成了對直線壓縮機整體數(shù)學模型的建立，為控制算法的研究奠定了理論基礎。
　　基于被控對象的數(shù)學模型，以提高系統(tǒng)性能及抗擾動能力為目標，首

3、先運用傳統(tǒng)PID控制策略，通過最小Mr和最大γ兩種工程設計方法設計控制器參數(shù)，運用Matlab/Simulink進行仿真分析，系統(tǒng)受到恒值外力擾動情況下，其響應曲線會產(chǎn)生波動且恢復時間較慢，說明傳統(tǒng)PID控制的魯棒性不強;引入滑模變結構控制理論，設計了滑模變結構控制器，通過仿真分析，系統(tǒng)在一定范圍的恒值擾動作用下能夠?qū)崿F(xiàn)完全不敏感，其抗干擾能力大幅提高，但抖振現(xiàn)象的存在對系統(tǒng)造成不利影響;為削弱抖振現(xiàn)象的影響，基于模糊控制理論，將模糊控