本文關(guān)鍵詞：調(diào)速系統(tǒng)先進(jìn)控制試驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)

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【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中,隨著各類交直流電機(jī)的廣泛應(yīng)用和工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展,電機(jī)的數(shù)字調(diào)速控制引起了國(guó)內(nèi)外專家的普遍關(guān)注。常規(guī)PI控制因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于調(diào)速系統(tǒng),然而PI控制器參數(shù)整定存在依賴現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的缺陷,為此,可將PI控制與先進(jìn)控制相結(jié)合應(yīng)用于調(diào)速系統(tǒng),在提高系統(tǒng)控制性能的同時(shí)克服參數(shù)整定的盲目性。因此開(kāi)發(fā)一種開(kāi)放的、并能進(jìn)行先進(jìn)控制策略研究的調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文首先分析了工業(yè)調(diào)速控制系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體方案。根據(jù)工業(yè)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備分散的特點(diǎn),系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu),即以上、下位機(jī)構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)的分散設(shè)備進(jìn)行集中管理;根據(jù)系統(tǒng)不同控制需求,確定系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控功能,下位機(jī)調(diào)速、通訊及先進(jìn)控制功能。其次根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案,確定了數(shù)字調(diào)速實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu),即以工控機(jī)和觸摸屏作為上位機(jī),主從站PLC作為下位機(jī),通過(guò)變頻器和直流調(diào)速器分別對(duì)交、直流電機(jī)進(jìn)行控制,由編碼器檢測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào),并以Profibus-DP總線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通訊。然后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求,基于Step7對(duì)下位機(jī)的相關(guān)功能進(jìn)行程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制;利用WinCC開(kāi)發(fā)了調(diào)速系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件,實(shí)現(xiàn)了可視化在線監(jiān)控和任務(wù)管理等功能。最后針對(duì)三相異步電機(jī)設(shè)計(jì)了模糊PI控制器和內(nèi)模PI控制器,并由調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證,即將兩種控制策略應(yīng)用到控制系統(tǒng)中,通過(guò)上位機(jī)觀察控制效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,模糊PI控制器通過(guò)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整提升了系統(tǒng)的快速性,其控制精度滿足系統(tǒng)的技術(shù)要求;內(nèi)模PI控制器將可調(diào)參數(shù)取合適數(shù)值,使系統(tǒng)獲得良好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM32

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本文編號(hào)：1210604