制瓶機(jī)中永磁同步電機(jī)的控制研究.pdf

1、目前，我國(guó)制瓶機(jī)生產(chǎn)玻璃瓶的生產(chǎn)效率相對(duì)較低，而國(guó)外制瓶機(jī)正向機(jī)電一體化，智能化發(fā)展。因此對(duì)制瓶機(jī)的開發(fā)有著廣闊的開發(fā)前景。永磁交流同步電機(jī)控制系統(tǒng)是制瓶機(jī)系統(tǒng)的核心部分。交流永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的非線性系統(tǒng)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能會(huì)因系統(tǒng)存在非線性因素、內(nèi)部參數(shù)時(shí)變和負(fù)載變化呈現(xiàn)很大的差異。這使得把握系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和建立受控過程準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型比較困難。傳統(tǒng)的線性常參數(shù)PID控制器很難取得非常滿意的效果?？紤]到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制不依賴于系統(tǒng)模

2、型，具有強(qiáng)大的非線性映射能力、自學(xué)習(xí)能力、聯(lián)想記憶能力、并行信息處理方式及優(yōu)良的容錯(cuò)性能，便將其引入交流永磁同步電機(jī)的控制中，期望獲得永磁同步電機(jī)的高性能控制。本文其主要研究成果如下： 為實(shí)現(xiàn)制瓶機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)計(jì)了基于PIC24系列單片機(jī)的CAN總線接口模塊，完成上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信。并指出了CAN總線通信實(shí)現(xiàn)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題。 分析了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過坐標(biāo)變換建立永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，研究了永

3、磁同步電機(jī)的矢量控制算法，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法，結(jié)合常規(guī)PID控制算法，設(shè)計(jì)了id=0控制結(jié)構(gòu)。 其次，介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例，推導(dǎo)了BP、RBF前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法。對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識(shí)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果表明，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠以很高的精度逼近永磁同步電機(jī)的特性。 最后對(duì)永磁同步電機(jī)智能控制算法進(jìn)行了研究，給出了一種用于永磁同步電機(jī)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。仿