本文選題：物料攪拌 + 無(wú)刷直流電機(jī)　； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中攪拌被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在眾多的攪拌設(shè)備中以高粘度的液體攪拌設(shè)備為研究熱點(diǎn)，高粘度液體攪拌時(shí)產(chǎn)生的負(fù)載大，對(duì)攪拌電機(jī)的速度穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性要求較高，應(yīng)用于電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制算法具有良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，能夠很好地滿足這一需求。文章系統(tǒng)的闡述了低溫物料攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)其中采用的無(wú)刷直流電機(jī)控制做出針對(duì)性的研究，分析了電機(jī)負(fù)載的特性，設(shè)計(jì)了應(yīng)用于該系統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制算法。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 分析了低溫物料攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和工作特性進(jìn)研究了工作狀態(tài)下攪拌系統(tǒng)的負(fù)載特性，擬合了無(wú)刷直流電機(jī)負(fù)載電流曲線，對(duì)負(fù)載的組成部分以及影響負(fù)載變化的主要因素進(jìn)行分析。根據(jù)負(fù)載電流曲線建立了溫度—負(fù)載電流曲線方程，，推導(dǎo)出了溫度—負(fù)載轉(zhuǎn)矩方程模型。 基于無(wú)刷直流電機(jī)的經(jīng)典直接轉(zhuǎn)矩控制算法提出了改進(jìn)型直接轉(zhuǎn)矩控制算法，去掉了磁鏈觀測(cè)及反饋部分，同時(shí)優(yōu)化了電壓空間矢量選擇表。采用Simulink模塊對(duì)該算法進(jìn)行運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)取得了良好的控制效果。 采用基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103ZET6為控制芯片完成低溫物料攪拌系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和搭建，包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及電磁兼容性的設(shè)計(jì)。 開(kāi)發(fā)的低溫物料攪拌系統(tǒng)在與中山美科公司的合作項(xiàng)目中獲得應(yīng)用。從使用結(jié)果來(lái)看，該系統(tǒng)在大負(fù)載的工況下仍能保持轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性，具有良好的控制效果。
[Abstract]:In modern production and life, stirring is widely used in various fields. In many mixing equipment, the high viscosity liquid stirring equipment is the research hotspot, and the high viscosity liquid stirring produces a large load.The speed stability and torque stability of the agitator are very high. The direct torque control algorithm applied to the motor has good static and dynamic performance and can meet this requirement.In this paper, the design of the control system of low temperature material mixer is introduced, and the control of brushless DC motor is studied. The characteristic of motor load is analyzed, and the direct torque control algorithm is designed.The main research contents include the following aspects:The structure principle and working characteristic of low temperature material agitator are analyzed. The load characteristics of stirring system under working condition are studied, and the load current curve of brushless DC motor is fitted.The components of the load and the main factors affecting the load change are analyzed.According to the load current curve, the temperature-load current curve equation is established, and the temperature-load torque equation model is derived.Based on the classical direct torque control algorithm of brushless DC motor, an improved direct torque control algorithm is proposed, which removes the flux observation and feedback parts, and optimizes the voltage space vector selection table.The Simulink module is used to simulate the algorithm and good control effect is obtained.The control system of low temperature material mixing system is designed and built by STM32F103ZET6 based on ARM Cortex-M3 kernel, including hardware design, software design and electromagnetic compatibility design.The developed low-temperature material mixing system has been applied in the cooperation project with Zhongshan Metalco Co., Ltd.The results show that the system can maintain the stability of speed and torque under the condition of large load, and has good control effect.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.72

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本文編號(hào)：1750678