基于永磁同步電機驅(qū)動的自動洗車機控制系統(tǒng)研究
本文選題:自動洗車 + PMSM驅(qū)動控制 ; 參考:《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文
【摘要】:隨著社會快速發(fā)展,汽車數(shù)量在不斷增加,洗車是汽車養(yǎng)護的一部分,越來越多的人開始重視洗車。傳統(tǒng)的人工洗車需要耗費大量的人力資源,而且存在水資源浪費、洗車效率低等不足。國內(nèi)現(xiàn)有基于步進電機驅(qū)動的自動洗車機的噴桿會出現(xiàn)抖動或卡頓現(xiàn)象。為此,本文提出基于永磁同步電機(PMSM)驅(qū)動的自動洗車機控制系統(tǒng),以期提高自動洗車機的性能。本文首先依據(jù)自動洗車機的功能需求,提出自動洗車機的系統(tǒng)方案,包括位置檢測模塊、驅(qū)動模塊、清洗控制模塊、顯示模塊、收費管理模塊以及通信模塊,介紹各個模塊功能。研究了自動洗車機的PMSM滑?刂萍夹g(shù),給出PMSM的數(shù)學模型并介紹滑模變結(jié)構(gòu)控制原理,構(gòu)建滑模觀測器。搭建坐標變換、SVPWM和SMO的仿真模塊,進行PMSM驅(qū)動控制,得出轉(zhuǎn)矩變化、反電動勢變化以及轉(zhuǎn)子位置估計值和實際值的變化波形。給出了驅(qū)動主電路、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)計了自動洗車機的驅(qū)動模塊。設(shè)計了DVP-32EH00T3-L PLC與車輛位置檢測模塊、清洗控制模塊、觸摸屏顯示操作模塊的接線原理圖以及人機界面。設(shè)計了程序,實現(xiàn)了車輛位置檢測、噴桿定位控制、清洗控制、風干控制、數(shù)據(jù)交換、當前洗車狀態(tài)顯示。在MATLAB中得出的仿真結(jié)果,驗證了設(shè)計方案的有效性。
[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.
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP273
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,本文編號:2093649
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