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《北京化工大学》 2007年
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微型电机变频驱动控制系统性能评价及实验的研究

王飞  
【摘要】: 目前,交流调速传动已经上升为运动控制系统的主流。由变频器驱动交流电机的调速系统具有节能降耗、使用简单、运行可靠的优点。因而在交流调速系统中,变频调速越来越得到广泛的应用。 现代交流传动系统对于系统控制策略无论从系统控制的静态品质还是动态性能上都提出了很高的要求,由于交流传动系统存在参数时变、负载扰动以及交流电动机自身和被控制对象的严重非线性特性、强耦合性等不确定因素,传统控制方法(如PID控制器)难以满足。 本论文着重对于模糊控制特别是模糊PID组合方法在微型变频驱动控制系统中的试验研究。通过理论分析和仿真试验,论文提出了一种基于控制系统性能评价参数整定模糊PID控制(SPAPID)。其中控制器参数的自调整更根据系统控制性能评价来进行,相比于传统PID控制器更符合系统的响应特性,满足了现代交流传动系统(modernAC drive system)的控制要求。本论文开发完成基于高性能的单片机Cygnal8051F020设计系统控制性能评价的参数自整定模糊PID控制器(SPAPID),该控制器实现了对变频器驱动交流电机的宽范围、高精度调速。论文完成了包括系统控制器的硬件及软件设计工作。同时论文讨论了变频调速系统性能指标模型,并编写了上位机系统性能测试软件。 经过大量的实验表明,基于控制系统性能评价参数整定模糊PID控制(SPAPID)不需要建立系统的精确数学模型,适用于非线性、强耦合的变频传动系统。本论文设计于系统控制性能评价的参数自整定PID控制器与变频器及变频电机组成的变频电气传动系统无论是在高速还是低速有良好的抗负载扰动特性,消除了静差,成本低,使用方便、简单。具有很强的工业应用价值。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM38;TM921.51

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