雙永磁同步電機(jī)同步控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文是基于陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目《平網(wǎng)印花機(jī)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)》(項(xiàng)目編號(hào)03JC25)和與浙江紹興富強(qiáng)集團(tuán)合作項(xiàng)目《平網(wǎng)印花機(jī)電控系統(tǒng)改造》為背景，展開(kāi)的應(yīng)用研究。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月的平網(wǎng)印花機(jī)的改造工作，深入了解了平網(wǎng)印花機(jī)在實(shí)際中存在的技術(shù)問(wèn)題，并結(jié)合課題的要求，從三方面論述了提高雙永磁同步電機(jī)導(dǎo)帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的同步控制精度問(wèn)題。 首先，本文通過(guò)分析當(dāng)前印染企業(yè)和印染設(shè)備生產(chǎn)廠家普遍所采用的伺服型平網(wǎng)印花機(jī)的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)影響平網(wǎng)印花機(jī)

2、同步伺服定位精度的關(guān)鍵問(wèn)題在于，其采用的同步控制結(jié)構(gòu)是主從跟隨結(jié)構(gòu)，而且對(duì)導(dǎo)帶建模的分析不夠準(zhǔn)確。在通過(guò)分析導(dǎo)帶的靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征的基礎(chǔ)上，建立了新的平網(wǎng)印花機(jī)伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出的非線性系統(tǒng)，在進(jìn)一步研究影響伺服系統(tǒng)同步精度的因素后，找到適用于本系統(tǒng)的主從同步控制結(jié)構(gòu)。以此結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論中的干擾觀測(cè)器控制策略、滑模變結(jié)構(gòu)控制策略展開(kāi)了相應(yīng)的研究。 其次，在基于干擾觀測(cè)器控制策略應(yīng)用研究

3、中，從平網(wǎng)印花機(jī)的導(dǎo)帶與傳動(dòng)輥的摩擦力的變化過(guò)程入手分析，發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)帶起動(dòng)、加速、勻速、減速到停止的過(guò)程中，導(dǎo)帶摩擦力矩的波動(dòng)成為影響雙伺服電機(jī)同步的一個(gè)重要因素。根據(jù)這個(gè)影響因素，將外部力矩干擾以及模型參數(shù)變化造成的實(shí)際對(duì)象名義模型輸出的差異等效到控制輸入端，即觀測(cè)出等效干擾，在控制中引入等效的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾完全抑制。仿真結(jié)果表明采用干擾觀測(cè)器可以顯著的減小位置跟蹤誤差，保證導(dǎo)帶同步精度。 再次，在基于滑模變結(jié)構(gòu)控制策略應(yīng)用研

4、究中，針對(duì)平網(wǎng)印花機(jī)入布端，出布到烘房的過(guò)程入手分析，發(fā)現(xiàn)在入布端由于壓布輥不能保證與導(dǎo)帶的同步，而產(chǎn)生對(duì)導(dǎo)帶附加的力矩波動(dòng)；在出布到烘房的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)帶不能保持與導(dǎo)帶同步，由于布的張力作用，而對(duì)出布端造成力矩波動(dòng)。根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，將系統(tǒng)中某些很復(fù)雜的部分，完全可以把他們視為系統(tǒng)的攝動(dòng)，從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為一般的線性模型，但受到一種攝動(dòng)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)非建模干擾的控制。仿真結(jié)果表明，對(duì)于系統(tǒng)突加干擾，系統(tǒng)可以很快恢復(fù)到同步狀態(tài)