【摘要】：永磁同步電動機在電梯門機系統(tǒng)中的應(yīng)用是當(dāng)今電梯門機發(fā)展的必然趨勢,與傳統(tǒng)異步電機電梯門機系統(tǒng)相比,采用永磁同步電機的門機系統(tǒng)不需要安裝減速裝置,不僅節(jié)省安裝空間,而且使安裝更靈活。但由于沒有減速裝置,系統(tǒng)折算到電機轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)動慣量變化范圍較大,對于采用同步門刀的門機系統(tǒng),電機帶門運動和不帶門運動時轉(zhuǎn)動慣量變化較大,此外當(dāng)電梯門重量相差較大時,轉(zhuǎn)動慣量也存在差異。轉(zhuǎn)動慣量大范圍變化會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的動態(tài)性能。針對這一問題,本文引入模糊控制,與傳統(tǒng)的PI控制結(jié)合,設(shè)計了模糊PI并聯(lián)控制器,擴大了系統(tǒng)對轉(zhuǎn)動慣量變化范圍的適應(yīng)性,提高了系統(tǒng)的魯棒性和快速性。本文首先概括了電梯門機系統(tǒng)發(fā)展趨勢,簡單介紹了門機系統(tǒng)組成和各部分功能。接著給出了永磁同步電機數(shù)學(xué)模型和0di?控制的永磁同步電動機轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。分析了變轉(zhuǎn)動慣量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,最終確定采用模糊控制策略,并結(jié)合轉(zhuǎn)動慣量變化對系統(tǒng)造成的影響制定了模糊控制規(guī)則,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了模糊PI并聯(lián)控制器,給出了永磁同步電機模糊PI并聯(lián)控制調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計方案。之后在MATLAB/Simulink中搭建了系統(tǒng)仿真模型,并模擬真實情況進行了系統(tǒng)仿真實驗,對仿真結(jié)果進行了分析,論證了模糊PI并聯(lián)控制的有效性。最后,基于理論分析和仿真結(jié)果,編寫了控制程序,并設(shè)計了PI控制、模糊控制和模糊PI并聯(lián)控制三個系統(tǒng),分別在實驗用門機系統(tǒng)、門重為65kg的門機系統(tǒng)和門重為140kg的門機系統(tǒng)上進行了工程驗證。實驗結(jié)果表明,PI控制在轉(zhuǎn)動慣量變化較大時需要采用兩組參數(shù),轉(zhuǎn)動慣量變化巨大時,PI控制只能以犧牲系統(tǒng)開門過程的快速保證關(guān)門過程的穩(wěn)定性,且參數(shù)調(diào)試復(fù)雜,調(diào)試難度高。相比較而言,模糊PI并聯(lián)控制能適應(yīng)更大轉(zhuǎn)動慣量變化范圍,且參數(shù)調(diào)試簡單,控制效果好。
[Abstract]:The application of permanent magnet synchronous motor (PMSM) in elevator door crane system is an inevitable trend in the development of elevator door crane. Compared with the traditional asynchronous motor elevator door crane system, the permanent magnet synchronous motor (PMSM) system does not need to install deceleration device. Not only save installation space, but also make installation more flexible. However, since there is no deceleration device, the system has a large range of rotational inertia converted to the rotor shaft of the motor. For the door machine system with synchronous gate cutter, the moment of inertia changes greatly when the motor moves with and without the door. In addition, when the elevator door weight difference is large, the moment of inertia is also different. The dynamic performance of the system will be seriously affected by the large range variation of the moment of inertia. In order to solve this problem, a fuzzy Pi parallel controller is designed based on the combination of fuzzy control and traditional Pi control, which expands the adaptability of the system to the variation range of moment of inertia and improves the robustness and rapidity of the system. In this paper, the development trend of elevator door crane system is summarized, and the composition and functions of door crane system are briefly introduced. Then the mathematical model of PMSM and 0dii? The speed and current double closed loop vector control system of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is proposed. In this paper, the current research situation of variable moment of inertia system is analyzed, the fuzzy control strategy is finally adopted, and the fuzzy control rules are formulated according to the influence of the moment of inertia on the system. On this basis, a fuzzy Pi parallel controller is designed. The design scheme of fuzzy Pi parallel control speed regulation system for permanent magnet synchronous motor (PMSM) is presented. Then the system simulation model is built in MATLAB / Simulink and the simulation experiment is carried out. The simulation results are analyzed and the effectiveness of the fuzzy Pi parallel control is demonstrated. Finally, based on the theoretical analysis and simulation results, a control program is written, and three systems, namely Pi control, fuzzy control and fuzzy Pi parallel control, are designed. The engineering verification was carried out on the gantry system with the gate weight of 65kg and the portal crane system with the gate weight of 140kg. The experimental results show that two sets of parameters should be used when the moment of inertia changes greatly. When the moment of inertia changes greatly, Pi control can only guarantee the stability of the closing process by sacrificing the fast opening process of the system, and the parameter debugging is complicated. Debugging is difficult. By comparison, the fuzzy Pi parallel control can adapt to the larger variation range of moment of inertia, and the parameter adjustment is simple, and the control effect is good.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU857;TM341

【參考文獻】

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本文編號：2123204