油田測(cè)井用無(wú)刷直流電機(jī)位置跟蹤控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為了滿足油田測(cè)井用無(wú)刷直流電機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)的實(shí)際要求，本文對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行仿真研究，采用迭代學(xué)習(xí)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)給定信號(hào)的跟蹤，設(shè)計(jì)相關(guān)硬件電路，在硬件基礎(chǔ)上編寫(xiě)軟件實(shí)現(xiàn)控制算法，使電機(jī)能夠跟蹤給定位置信號(hào)。
　　針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)跟蹤給定位置信號(hào)的需求，課題設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)選取間接型級(jí)聯(lián)迭代學(xué)習(xí)控制作為位置跟蹤算法。本文首先設(shè)計(jì)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(chǔ)上

2、級(jí)聯(lián)迭代學(xué)習(xí)控制模塊，對(duì)位置跟蹤信號(hào)采用迭代學(xué)習(xí)律進(jìn)行修正。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)控制模型仿真研究，驗(yàn)證迭代學(xué)習(xí)控制能夠有效地減小系統(tǒng)位置跟蹤誤差，并對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析對(duì)比，得出閉環(huán)結(jié)構(gòu)的迭代學(xué)習(xí)控制性能更好，并綜合考慮兩個(gè)模塊對(duì)位置跟蹤性能的影響。
　　本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)數(shù)次迭代運(yùn)行可以有效地減小位置跟蹤誤差，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，學(xué)習(xí)速度慢，為滿足系統(tǒng)實(shí)際要求，課題進(jìn)一步優(yōu)化迭代學(xué)習(xí)控制算法，加快學(xué)習(xí)速度。首先對(duì)

3、固定增益迭代學(xué)習(xí)律中的學(xué)習(xí)增益通過(guò)仿真分析進(jìn)行優(yōu)化，觀察學(xué)習(xí)增益與學(xué)習(xí)速度之間的關(guān)系。其次采用變?cè)鲆娴鷮W(xué)習(xí)律，通過(guò)仿真分析，驗(yàn)證變?cè)鲆娴鷮W(xué)習(xí)律能加快學(xué)習(xí)速度，充分分析各控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并通過(guò)仿真分析確定迭代學(xué)習(xí)指數(shù)變?cè)鲆娴母黜?xiàng)參數(shù)。
　　本文針對(duì)油田測(cè)井用無(wú)刷直流電機(jī)位置跟蹤系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了位置跟蹤系統(tǒng)的相關(guān)硬件電路，主要包括：DSP核心控制電路、位置信號(hào)獲取電路、電流采樣電路、MOSEFET功率驅(qū)動(dòng)電路、SCI串