基于IRMCF171的醫(yī)用離心機優(yōu)化控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、醫(yī)用離心機是通過高速的離心作用對混合物質進行分離、濃縮和提純的電機設備，被廣泛用于醫(yī)療器械、生物醫(yī)學研究等領域。本文針對的是血液制品類的分離提純，這類物質的提純不必超高速，但要求抗干擾性強、過程平滑高效，這樣提純的物質才會達到相關標準。因此，對離心機離心的物質優(yōu)化控制的研究很重要。目前，醫(yī)用離心機存在一些缺點：一是驅動電機的抗干擾能力偏弱和消除振動的技術還不成熟，離心物質的質量會影響電機的穩(wěn)態(tài)運行；二是在全速度范圍內的運行狀態(tài)還達不到平

2、滑穩(wěn)態(tài)運行，需要系統(tǒng)高精度高品質控制，以確保離心后的物質達到設計要求。
　　本文構建了基于id=0控制的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)，該方法控制過程簡便，不但可以對電機的轉子磁通與定子電流進行解耦控制，而且永磁同步電機具備體積小、運行可靠、效率高、維護方便等特點，適用于系統(tǒng)高精度、寬范圍以及高動態(tài)性能控制。除此之外，為避免使用位置傳感器時帶來的一些缺點，并節(jié)約生產成本，采用了無位置傳感器的控制技術，并加入脈振高頻電壓注入法和滑模觀測器

3、法這兩種算法，以得出電機的轉子位置信息。本文采用混合控制法，利用它們各自的優(yōu)點把兩種方法結合起來，當電機零速和低速運行時采取脈振高頻電壓注入法，通過高頻信號的層層濾波和解耦，來獲取轉子位置檢測；而當電機高速運行時采取滑模觀測器，針對過程中出現的抖振現象，可以利用飽和函數來抑制抖振現象，保證電機良好的動態(tài)性。它們的結合可以達到系統(tǒng)最優(yōu)控制的目的。在硬件設計方面，本文采用了IR公司專門為無位置傳感器控制而設計的處理器IRMCF171。這是一