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筛粉机多电机同步控制系统的控制律设计

发布者:东源机械 发布日期:2013-06-05

为了更好验证筛粉机设备的设计的控制律对多电机同步控制系统的同步性能的提高,本文采用五台电机作为多电机同步控制系统的电机数目来设计自适应反演滑模控制器。自适应反演滑模控制应用到多电机同步控制系统中,系统的状态方程为二阶的复杂系统,故把它分解成两个子系统,控制器的设计就分为两步,按照反演设计方法进行流程来设计控制律,最终得到多电机同步控制系统的反演滑模控制律。按照筛粉机设备的自适应反演滑模控制器设计步骤设计控制器。本章仿真研究主要针对的是多电机同步控制系统的控制器,首先对控制系统的各个部分进行建模,包括永磁同步电机、控制结构和控制器,然后组建整个控制系统的模型。通过仿真比较自适应反演滑模控制器和控制器、滑模控制器,以验证筛粉机设备的自适应反演滑模控制器的优越性。最后做了两台电机同步控制结构实验。

    按照筛粉机设备的改进型偏差耦合控制结构建立的五台电机偏差耦合同步控制系统结构,它主要包括速度补偿器、控制器和伺服电机等,速度补偿器给控制器提供速度补偿值,控制器输出电流。随着自动化程度、电机控制技术和电力电子技术的提高,用多台电机同步驱动机械设备已经成为提高生产效率、产品质量的必然。传统的同步控制多采用机械控制,由于它有许多缺点使其无法满足高精度同步控制系统的要求,但控制方式相当的简单,在许多对控制精度要求不是很高且机械设备相对固定的场合广泛应用。随着工业的不断发展,现代的同步控制多采用电控制方式,电控制方式分为耦合控制和非耦合控制,它相比筛粉机设备的机械控制方式的控制精度大大提高,灵活性好。

    由于筛粉机设备的永磁同步电机及其控制技术的快速发展,永磁同步电机凭借其高功率密度、高转矩/惯量比、运行功率因数可调、以及节能和运行稳定等优点,在现代制造等行业中得到广泛应用。所以基于永磁同步电机的多电机同步控制系统的研究已经成为现代工业中的迫切需求。反演设计方法的设计思想是针对满足反馈控制结构的系统,通过反向递推设计,用系统化的方法同时构造李雅普诺夫函数和虚拟控制量。反演设计方法基本思路是将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统,然后为筛粉机设备的每个子系统分别设计李亚普诺夫函数和中间虚拟控制量,直至完成整个控制律的设计。

筛粉机设备的反演设计方法的优点

    反演设计方法的优点主要体现在三个方面:(1)它通过反向逆推的设计方法使控制系统控制律的设计过程简单化、系统化和结构化;(2)利用反演设计方法设计控制律控制高阶的非线性复杂系统,为控制高阶的非线性系统提供了一个很好的降阶方法;(3)反演设计方法的每个步骤都利用李雅普诺夫函数稳定性原理证明其稳定性,所以设计的控制律稳定性较好。因此筛粉机设备的反演设计方法从开始被提出便得到很多学者的关注,并很快和自适应、鲁棒控制相结合应用到非线性系统等领域。

责任编辑:新乡市东源机械有限公司

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