振动电机的在线参数自整定能力强,调整灵活

随着工业技术的发展,振动电机对各种机械性能和产品质量要求的逐渐提高,单单针对一台振动电机的控制己经不能满足现代高科技发展的要求,从而需要人们去控制多台振动电机,并要求其保持很好的协调性。但是由于多振动电机间往往两两不相匹配,并且负载具有不明确性以及振动电机数学模型不确定性,这些都使得多振动电机同步控制增加了不确定性因素。本文针对传统PID控制的不足,引入了模糊控制,根据现场经验建立模糊规则,并对PID的比例系数、积分系数进行在线调整,从而提高系统的稳定性能。本文主要工作为:

(1)阅读国内外相关文献,研究多振动电机同步控制,了解多振动电机同步控制的研究内容和发展现状,并就其组织结构进行了探讨。

(2)通过对永磁同步交流振动电机控制策略的研究,采用矢量控制的控制方法,并通过Clarke坐标变换和Park坐标变换原理将3相静止坐标系下的数学模型转换成两相旋转坐标系下的数学模型,从而使得三相交流振动电机与直流电机具有相似的特性,便于系统控制。由永磁同步振动电机数学模型分别设计出其电流环和速度环,并引入模糊控制改进速度环调节器。

(3)分析了“协作”系统的原理、硬件结构以及软件结构,并结合多智能体思想,通过多智能体的组织结构、通讯以及协调,将多振动电机同步控制系统划分为多个单独的振动电机系统,每个单独的振动电机系统组成一个单智能体,多个单智能体组成多智能体系统,至后构建出本文的“协作”系统。

(4)通过引入模糊控制,分析其控制原理,并通过阅读相关参考文献总结出了其模糊控制规则。并由误差和误差的变化进行模糊控制,从而对PID的比例系数和积分系数进行在线调整,实现模糊控制与PID控制进行结合。

(5)通过PMSM模块、坐标变换模块、电流和速度调节器模块以及SVPWM模块和逆变器模块建立永磁同步振动电机系统,并分别就单振动电机系统和多振动电机系统进行虚真,分别就PID控制和模糊PID控制进行比较,通过虚真验证知:模糊PID在线参数自整定能力强,调整灵活,与常规PID控制器相比,它大大提高了系统适应抗外部干扰系数变化的鲁棒性,减少了超调,改变了动态特性以及减小了稳定误差,提高了振动电机的平衡点的稳定度。

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