基于多目標(biāo)控制的變頻調(diào)速同步系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動技術(shù)經(jīng)歷了一場歷史革命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動性能，高效率和節(jié)電效果、廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 目前，利用變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速控制系統(tǒng)

2、已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、紡織等各個(gè)行業(yè)，其中紡織行業(yè)是交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)較早推廣應(yīng)用的一個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)在在各種大中型自動化生產(chǎn)線上則要求由多臺變頻器組成同步控制等復(fù)雜的控制系統(tǒng)，并且要相互協(xié)調(diào)，形成連續(xù)生產(chǎn)線的調(diào)速控制系統(tǒng)。 PID控制是目前應(yīng)用最廣泛的一種控制算法，它具有結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)算量小、實(shí)時(shí)性好、魯棒性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)等一系列優(yōu)點(diǎn)；所以，目前設(shè)計(jì)交流調(diào)速同步控制系統(tǒng)的基本方法仍然是PID算法。但是傳統(tǒng)的PID控制設(shè)計(jì)，需要

3、被控對象的精確數(shù)學(xué)模型。而實(shí)際中的交流調(diào)速電動機(jī)是一個(gè)高階、時(shí)變、非線性、強(qiáng)耦合的多變量復(fù)雜系統(tǒng)，很難用精確的數(shù)學(xué)模型加以描述；所以設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)良的純粹PID控制系統(tǒng)十分困難。并且，純粹PID控制系統(tǒng)存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，那就是比例、積分、微分參數(shù)不能隨意修改。所以本課題把廣義預(yù)測控制和PID控制結(jié)合起來，通過廣義預(yù)測算法對PID控制參數(shù)進(jìn)行自動地調(diào)整和優(yōu)化；則可以很好地改善PID控制器的控制性能，從而提高交流調(diào)速同步控制系統(tǒng)的控制精度

4、、魯棒性和自適應(yīng)性。 本課題的目的是研究以織物染整為工程背景的基于多目標(biāo)控制的變頻調(diào)速同步系統(tǒng)。通過學(xué)習(xí)變頻調(diào)速的原理和設(shè)計(jì)方法，在熟悉廣義預(yù)測基本算法的基礎(chǔ)上，認(rèn)真探討了廣義預(yù)測算法對PID參數(shù)的控制方案；對高精度同步控制進(jìn)行了較深層次的研究。 從仿真的結(jié)果來看，廣義預(yù)測算法對PID控制參數(shù)具有很好的自適應(yīng)性和魯棒性。本控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)相比，具有PID參數(shù)自動進(jìn)行整定和優(yōu)化的特點(diǎn)；所以對于沒有大量實(shí)際整定經(jīng)