金剛石壓機(jī)的精準(zhǔn)壓力控制對(duì)人工培育金剛石的品質(zhì)和產(chǎn)量至關(guān)重要。本文針對(duì)現(xiàn)有金剛石壓機(jī)補(bǔ)壓方案存在的不足,為了提高補(bǔ)壓控制的精度,結(jié)合金剛石生產(chǎn)中保壓工藝的需求,提出一種基于永磁同步電機(jī)的金剛石壓機(jī)壓力控制系統(tǒng)方案。本文首先對(duì)比了現(xiàn)有補(bǔ)壓方法和設(shè)備特性,針對(duì)三相異步電機(jī)在補(bǔ)壓過(guò)程中的缺陷,參考現(xiàn)有750壓機(jī)控制系統(tǒng),提出了在補(bǔ)壓中采用永磁同步電機(jī)代替三相異步電機(jī)同時(shí)在壓機(jī)控制器中植入模糊PID算法控制補(bǔ)壓過(guò)程的方案。為了在壓機(jī)控制器中運(yùn)算復(fù)雜的控制算法,設(shè)計(jì)了基于STM32單片機(jī)的壓機(jī)控制器。壓機(jī)控制器在硬件方面,提高了設(shè)備的運(yùn)算能力,研究了提高壓力采集電路抗干擾性的方法;軟件方面,通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)了離散模糊PID算法在壓機(jī)控制器中的應(yīng)用。對(duì)永磁同步電機(jī)的物理模型、矢量控制原理和液壓元件的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析并建立仿真模型。在Simulink環(huán)境下通過(guò)階躍響應(yīng)、斜坡干擾實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)際信號(hào)狀態(tài),對(duì)補(bǔ)壓回路的控制精度進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,采用模糊PID進(jìn)行補(bǔ)壓控制,補(bǔ)壓精度可以達(dá)到0.005MPa,且系統(tǒng)的快速性和抗干擾能力比普通PID控制效果更好。金剛石壓機(jī)采用永磁同步電機(jī)控制補(bǔ)壓,電...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 金剛石壓機(jī)補(bǔ)壓控制系統(tǒng)相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓力控制系統(tǒng)原理
        1.2.2 壓力補(bǔ)壓控制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 永磁同步電機(jī)及控制技術(shù)的發(fā)展
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 金剛石壓機(jī)補(bǔ)壓控制方案
    2.1 現(xiàn)有補(bǔ)壓控制方案
    2.2 壓機(jī)補(bǔ)壓控制系統(tǒng)改造方案
    2.3 本章小結(jié)
3 壓機(jī)控制器設(shè)計(jì)
    3.1 壓機(jī)控制器硬件設(shè)計(jì)
        3.1.1 中央處理器的選用
        3.1.2 電源系統(tǒng)
        3.1.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
        3.1.4 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路
        3.1.5 通訊接口電路
        3.1.6 開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路
    3.2 壓機(jī)控制器控制算法
        3.2.1 模糊控制系統(tǒng)
        3.2.2 模糊PID補(bǔ)壓控制
    3.3 本章小結(jié)
4 補(bǔ)壓控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
    4.1 永磁同步電機(jī)及矢量控制
        4.1.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 永磁同步電機(jī)的矢量控制
    4.2 柱塞泵數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 柱塞泵工作原理
        4.2.2 柱塞泵運(yùn)動(dòng)及流量分析
    4.3 液壓缸數(shù)學(xué)模型
    4.4 本章小結(jié)
5 補(bǔ)壓控制系統(tǒng)仿真及分析
    5.1 系統(tǒng)仿真模型
        5.1.1 永磁同步電機(jī)仿真模型
        5.1.2 徑向柱塞泵仿真模型
        5.1.3 液壓缸仿真模型
        5.1.4 系統(tǒng)整體仿真模型
    5.2 系統(tǒng)仿真分析
        5.2.1 PID補(bǔ)壓控制仿真分析
        5.2.2 模糊pid補(bǔ)壓控制仿真分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝



本文編號(hào)：3745838