雙永磁同步電機同步控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文是基于陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化項目《平網(wǎng)印花機現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)》(項目編號03JC25)和與浙江紹興富強集團合作項目《平網(wǎng)印花機電控系統(tǒng)改造》為背景，展開的應(yīng)用研究。經(jīng)過長達(dá)9個月的平網(wǎng)印花機的改造工作，深入了解了平網(wǎng)印花機在實際中存在的技術(shù)問題，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導(dǎo)帶驅(qū)動系統(tǒng)的同步控制精度問題。 首先，本文通過分析當(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)印花機的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)影響平網(wǎng)印花機

2、同步伺服定位精度的關(guān)鍵問題在于，其采用的同步控制結(jié)構(gòu)是主從跟隨結(jié)構(gòu)，而且對導(dǎo)帶建模的分析不夠準(zhǔn)確。在通過分析導(dǎo)帶的靜力學(xué)、動力學(xué)特征的基礎(chǔ)上，建立了新的平網(wǎng)印花機伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。整個系統(tǒng)是一個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器控制策略、滑模變結(jié)構(gòu)控制策略展開了相應(yīng)的研究。 其次，在基于干擾觀測器控制策略應(yīng)用研究

3、中，從平網(wǎng)印花機的導(dǎo)帶與傳動輥的摩擦力的變化過程入手分析，發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)帶起動、加速、勻速、減速到停止的過程中，導(dǎo)帶摩擦力矩的波動成為影響雙伺服電機同步的一個重要因素。根據(jù)這個影響因素，將外部力矩干擾以及模型參數(shù)變化造成的實際對象名義模型輸出的差異等效到控制輸入端，即觀測出等效干擾，在控制中引入等效的補償，實現(xiàn)對干擾完全抑制。仿真結(jié)果表明采用干擾觀測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，針對平網(wǎng)印花機入布端，出布到烘房的過程入手分析，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)生對導(dǎo)帶附加的力矩波動；在出布到烘房的過程中，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，而對出布端造成力矩波動。根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，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，從而簡化系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為一般的線性模型，但受到一種攝動的系統(tǒng)，實現(xiàn)對非建模干擾的控制。仿真結(jié)果表明，對于系統(tǒng)突加干擾，系統(tǒng)可以很快恢復(fù)到同步狀態(tài)