基于交流永磁同步電動機的電動叉車電氣驅(qū)動系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞: 電動叉車 永磁同步電機 SVPWM控制 免疫單神經(jīng)元PID 出處:《合肥工業(yè)大學》2013年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:近年來隨著國內(nèi)物流業(yè)的迅速發(fā)展,電動叉車的應用越來越廣泛。電動叉車具有污染小,噪音低,能源使用率高等優(yōu)點,這些使得電動叉車無疑迎合了當代節(jié)約能源、低碳及保護環(huán)境的主題發(fā)展。交流永磁同步電機(PMSM)結(jié)構(gòu)簡單、過載能力強、可靠性高、很好的調(diào)速性能。根據(jù)電動叉車驅(qū)動系統(tǒng)的特點,本文研究了基于永磁同步電機的電動叉車伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)。 本文分析了永磁同步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,同時得到了PMSM在不同坐標系下的數(shù)學模型。研究了永磁同步電機的矢量控制方法。在分析了電動叉車對交流驅(qū)動系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上,設計了永磁同步電機控制系統(tǒng)的硬件電路,主要有驅(qū)動系統(tǒng)主電路,,控制電路和保護電路。采用SVPWM控制逆變電路。同時也設計了相關(guān)軟件控制,主要有主程序和各個模塊的子程序。最后搭建了永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型,在控制算法中采用了免疫單神經(jīng)元PID控制,并且對仿真結(jié)果做了相關(guān)研究分析。通過對仿真圖形研究對比可知,免疫單神經(jīng)元PID控制與常規(guī)PID控制相比具有響應速度加快,調(diào)節(jié)時間縮短,超調(diào)減小,抗干擾能力強等優(yōu)點。提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性和快速性。 本文研究的電動叉車驅(qū)動系統(tǒng)是以DSPTMS320F2812芯片為主控制器。針對電動叉車電源方面,設計了專門的的電源模塊,該模塊采用了新型的DC-AC-DC變流電路。提高了系統(tǒng)能源利用率和蓄電池工作效率及使用周期。本文采用了免疫單神經(jīng)元PID控制算法,大大改善了系統(tǒng)的控制效果。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of domestic logistics industry, the application of electric forklift is more and more extensive. Electric forklift has the advantages of low pollution, low noise, high energy utilization rate and so on. These make electric forklift meet the theme of saving energy, low carbon and protecting environment. PMSMM has simple structure, high overload ability and high reliability. According to the characteristics of the drive system of electric forklift, this paper studies the servo drive control system of electric forklift based on permanent magnet synchronous motor (PMSM). This paper analyzes the basic structure and working principle of permanent magnet synchronous motor (PMSM). At the same time, the mathematical models of PMSM in different coordinate systems are obtained. The vector control method of PMSM is studied. The requirements of AC drive system for electric forklift are analyzed. The hardware circuit of PMSM control system is designed, which includes the main circuit of drive system, control circuit and protection circuit. The inverter circuit is controlled by SVPWM. At the same time, the related software control is designed. There are main programs and subroutines of each module. Finally, the simulation model of PMSM speed regulation system is built, and the immune single neuron PID control is used in the control algorithm. Through the comparison of simulation graphics, the immune single neuron PID control has faster response speed and shorter adjustment time than the conventional PID control. It improves the stability, robustness and rapidity of the control system. The electric forklift drive system studied in this paper is based on DSPTMS320F2812 chip as the main controller. For the electric forklift power supply, a special power module is designed. This module adopts a new type of DC-AC-DC converter, and improves the energy efficiency, battery efficiency and life cycle of the system. The immune single neuron PID control algorithm is used in this paper. The control effect of the system is greatly improved.
【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】:2013
【分類號】:U469.72;TH242
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