基于永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)洗車(chē)機(jī)控制系統(tǒng)研究
本文選題:自動(dòng)洗車(chē) + PMSM驅(qū)動(dòng)控制; 參考:《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著社會(huì)快速發(fā)展,汽車(chē)數(shù)量在不斷增加,洗車(chē)是汽車(chē)養(yǎng)護(hù)的一部分,越來(lái)越多的人開(kāi)始重視洗車(chē)。傳統(tǒng)的人工洗車(chē)需要耗費(fèi)大量的人力資源,而且存在水資源浪費(fèi)、洗車(chē)效率低等不足。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有基于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的噴桿會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)或卡頓現(xiàn)象。為此,本文提出基于永磁同步電機(jī)(PMSM)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)洗車(chē)機(jī)控制系統(tǒng),以期提高自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的性能。本文首先依據(jù)自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的功能需求,提出自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的系統(tǒng)方案,包括位置檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、清洗控制模塊、顯示模塊、收費(fèi)管理模塊以及通信模塊,介紹各個(gè)模塊功能。研究了自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的PMSM滑?刂萍夹g(shù),給出PMSM的數(shù)學(xué)模型并介紹滑模變結(jié)構(gòu)控制原理,構(gòu)建滑模觀測(cè)器。搭建坐標(biāo)變換、SVPWM和SMO的仿真模塊,進(jìn)行PMSM驅(qū)動(dòng)控制,得出轉(zhuǎn)矩變化、反電動(dòng)勢(shì)變化以及轉(zhuǎn)子位置估計(jì)值和實(shí)際值的變化波形。給出了驅(qū)動(dòng)主電路、PWM控制電路、通信接口電路、狀態(tài)顯示電路、電源轉(zhuǎn)換電路的原理圖,設(shè)計(jì)了自動(dòng)洗車(chē)機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊。設(shè)計(jì)了DVP-32EH00T3-L PLC與車(chē)輛位置檢測(cè)模塊、清洗控制模塊、觸摸屏顯示操作模塊的接線(xiàn)原理圖以及人機(jī)界面。設(shè)計(jì)了程序,實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛位置檢測(cè)、噴桿定位控制、清洗控制、風(fēng)干控制、數(shù)據(jù)交換、當(dāng)前洗車(chē)狀態(tài)顯示。在MATLAB中得出的仿真結(jié)果,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的有效性。
[Abstract]:With the rapid development of society, the number of cars is increasing, car washing is a part of vehicle maintenance, more and more people begin to pay attention to car washing. Traditional manual car washing needs a lot of human resources, and there are some shortcomings such as waste of water resources, low efficiency of car washing and so on. At present, the injection rod of automatic car washing machine based on stepper motor will appear jitter or carton phenomenon. In order to improve the performance of the automatic car washing machine, a control system based on permanent magnet synchronous motor (PMSM) is proposed in this paper. First of all, according to the functional requirements of the automatic car washing machine, the system scheme of the automatic car washing machine is put forward, including position detection module, driving module, cleaning control module, display module, charge management module and communication module. The function of each module is introduced. The PMSM sliding mode control technology of automatic car washing machine is studied. The mathematical model of PMSM and the principle of sliding mode variable structure control are introduced, and the sliding mode observer is constructed. The simulation module of coordinate transformation SVPWM and SMO is built, and PMSM driving control is carried out. The waveform of torque change, back EMF change and rotor position estimation and actual value are obtained. The principle diagram of PWM control circuit, communication interface circuit, state display circuit and power conversion circuit are given, and the driving module of automatic car washing machine is designed. The wiring schematic diagram and man-machine interface of DVP-32EH00T3-L PLC and vehicle position detection module, cleaning control module, touch screen display and operation module are designed. The program is designed to realize vehicle position detection, spray rod positioning control, cleaning control, air drying control, data exchange, and display of current car washing status. The simulation results in MATLAB verify the validity of the design.
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TP273
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,本文編號(hào):2093649
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