油田測井用無刷直流電機位置跟蹤控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為了滿足油田測井用無刷直流電機位置跟蹤系統(tǒng)的實際要求，本文對無刷直流電機位置跟蹤系統(tǒng)的控制策略進行仿真研究，采用迭代學習控制來實現(xiàn)對給定信號的跟蹤，設計相關硬件電路，在硬件基礎上編寫軟件實現(xiàn)控制算法，使電機能夠跟蹤給定位置信號。
　　針對無刷直流電機跟蹤給定位置信號的需求，課題設計的控制系統(tǒng)選取間接型級聯(lián)迭代學習控制作為位置跟蹤算法。本文首先設計局部控制器三閉環(huán)PID模塊，建立系統(tǒng)三閉環(huán)PID控制仿真模型，分析系統(tǒng)性能，在此基礎上

2、級聯(lián)迭代學習控制模塊，對位置跟蹤信號采用迭代學習律進行修正。通過對系統(tǒng)迭代學習控制模型仿真研究，驗證迭代學習控制能夠有效地減小系統(tǒng)位置跟蹤誤差，并對迭代學習控制的開環(huán)和閉環(huán)結構進行分析對比，得出閉環(huán)結構的迭代學習控制性能更好，并綜合考慮兩個模塊對位置跟蹤性能的影響。
　　本文設計的控制系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)次迭代運行可以有效地減小位置跟蹤誤差，但所需時間較長，學習速度慢，為滿足系統(tǒng)實際要求，課題進一步優(yōu)化迭代學習控制算法，加快學習速度。首先對

3、固定增益迭代學習律中的學習增益通過仿真分析進行優(yōu)化，觀察學習增益與學習速度之間的關系。其次采用變增益迭代學習律，通過仿真分析，驗證變增益迭代學習律能加快學習速度，充分分析各控制參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，并通過仿真分析確定迭代學習指數(shù)變增益的各項參數(shù)。
　　本文針對油田測井用無刷直流電機位置跟蹤系統(tǒng)的要求，設計了位置跟蹤系統(tǒng)的相關硬件電路，主要包括：DSP核心控制電路、位置信號獲取電路、電流采樣電路、MOSEFET功率驅動電路、SCI串