直線壓縮機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制方法研究.pdf

1、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)具有傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，由于可以直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，因此不需要將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，提升了壓縮機(jī)的機(jī)械效率，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少了能量傳遞環(huán)節(jié)。直線壓縮機(jī)具有體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)節(jié)能、環(huán)保要求越來越高的當(dāng)今社會(huì)，直線壓縮機(jī)的應(yīng)用前景必將十分廣闊。
　　本文在分析了目前直線壓縮機(jī)控制方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)活塞運(yùn)行速度不穩(wěn)定，抗擾動(dòng)能力弱，控

2、制不精確等問題，研究適合于直線壓縮機(jī)活塞速度控制的智能方法。
　　首先系統(tǒng)分析了動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，根據(jù)直線壓縮機(jī)等效磁路模型，對(duì)電機(jī)磁路和電磁推力關(guān)系式進(jìn)行了推導(dǎo)，建立了電磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型;同時(shí)，將壓縮機(jī)機(jī)械系統(tǒng)等效為一個(gè)單質(zhì)量單自由度的彈簧阻尼振動(dòng)系統(tǒng)，建立了機(jī)械系統(tǒng)模型，完成了對(duì)直線壓縮機(jī)整體數(shù)學(xué)模型的建立，為控制算法的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　基于被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，以提高系統(tǒng)性能及抗擾動(dòng)能力為目標(biāo)，首

3、先運(yùn)用傳統(tǒng)PID控制策略，通過最小Mr和最大γ兩種工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制器參數(shù)，運(yùn)用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真分析，系統(tǒng)受到恒值外力擾動(dòng)情況下，其響應(yīng)曲線會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)且恢復(fù)時(shí)間較慢，說明傳統(tǒng)PID控制的魯棒性不強(qiáng);引入滑模變結(jié)構(gòu)控制理論，設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)控制器，通過仿真分析，系統(tǒng)在一定范圍的恒值擾動(dòng)作用下能夠?qū)崿F(xiàn)完全不敏感，其抗干擾能力大幅提高，但抖振現(xiàn)象的存在對(duì)系統(tǒng)造成不利影響;為削弱抖振現(xiàn)象的影響，基于模糊控制理論，將模糊控