[产品库]主题：筛分机 发布者：新乡市东隆机械有限公司 郝德祥
08/27/2013
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建立东源震动筛设备的系统精确的数学模型
震动筛永磁同步电机是一个多变量、非线性、强称合的系统,因此,简化其数学模型,对于研究永磁同步电机十分重要。主要是利用等效磁通变换将永磁同步电机的交流特性等效成直流电机特性,并且设计了速度环调节器和电流环调节器。
永磁同步伺服电机系统
震动筛的“协作”系统使用的是交流永磁同步伺服电机,下面对此作下介绍。由永磁体建立主磁极磁场的电动机称为永磁同步电机,它体积小,性能好,结构简单,不需要电刷和滑环,可靠性高,由于不存在励磁损耗,电机的效率大大提高。震动筛交流永磁同步伺服系统由控制系统、变频器和电机组成,并且运行时转矩平稳,在高精度要求和宽调速范围伺服驱动中用的较多。其系统是一种典型的位置、速度和电流三环调节系统。震动筛位置环主要作用是实时反馈伺服系统的位置信息,达到对位置的精确控制。其中,电流环调节器和速度环调节器均采用PI调节器,位置环调节器采用带有前馈控制的复合控制。
速度环和电流环设计
震动筛永磁同步伺服电机矢量控制一般采用位置环、速度环和电流环三闭环控制,电流环实现电流的动态响应,速度环实现速度的快速跟踪,位置环实现位置的精确控制。“协作”系统主要为了实现多电机之间速度的同步,因此不需要精确的位置控制,所以去掉位置环,震动筛只采用速度环和电流环的双闭环控制。位置环的作用是产生电机的速度指令参考值,并使电机准确定位和跟踪。
速度环设计
震动筛的速度控制系统是指转速的输出量能以一定的响应速度和控制精度跟随输入量变化的控制系统,主要是解决速度的动态响应问题。速度环的作用是对负载变换起抗扰动作用,抑制速度的波动,快速跟随速度给定量。由永磁同步伺服电机矢量控制图可知,速度环的输出量是交轴电流因此设计速度环首先要得到的闭环传递函数,然后将其作为一个环节再进行速度环设计。
前文中设计了震动筛电流环控制器,由于速度环的截止频率一般较低,因此电流环传递函数可去掉高次项进行降阶处理,传统的PMSM矢量控制系统一般都采用n调节器作为速调节器,控制方案简单,易于实现。但是,由于永磁同步电机系统具有强亲合、非线性,难以建立系统精确的数学模型,所以系统的快速响应、抗干扰能力以及对参数波动的鲁棒性都不够理想。为此,本文采用模糊控制与PI控制相结合的控制方法,对震动筛设备的控制系统的速度调节器进行改进。
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最后更新: 2013-08-27 15:43:54
