驱动超大惯量负载的BLDCM控制系统仿真研究

在直流电机转动惯量的研究中,当负载的转动惯量是电动机的转动惯量2个以上数量级时,永磁无刷直流电动机(BLDCM)在启动以及加、减速时,会产生很大的惯性转矩,调速系统的性能将变差。为了系统的稳定性和保证运转速度,分析研究了BLDCM的数学模型和超大惯量负载的特性,提出了模糊PID控制方法。在Matlab/Simulink中建立了控制系统的仿真模型,进行了仿真实验,仿真结果可以表明,采用模糊PID控制方法系统在调速过程中,超调较小,响应速度快,稳态时无误差。证明模糊PID控制方法适用于BLDCM驱动的大惯量负载调速系统。

一种基于伺服系统实现四电机消隙的控制方法

针对齿轮传动系统驱动超大负载转台高精度、快速响应的消隙伺服控制领域,双电机消隙伺服系统存在单伺服系统体积大、功率大、成本高、消隙单一的缺点,为此,设计了基于四伺服同步控制四电机消隙系统;实现了多伺服同步控制的四电机消隙,有效地降低单台消隙伺服系统的功率、体积、成本,并且安装也相对灵活;又能较好地实现百吨级超大负载高精度快响应控制。

基于三电平逆变器和模型预测的电机控制方法

提出一种基于NPC三电平逆变器驱动的摆臂结构伺服方法,以优化在大惯量随动系统中永磁同步电机伺服系统的控制性能。使用三电平逆变器驱动,同传统的两电平逆变器相比,减小了电流谐波。在速度环中加入模型预测控制(MPC)算法,来改善系统的动态性能。引入了扩展状态观测器来估计集中扰动,并在MPC速度控制器中添加了基于估计扰动的前馈补偿项以在强扰动的情况下保证控制稳定性。在由永磁同步电机构成的实验台上对该方案的控制效果进行了验证。