為提高旋轉(zhuǎn)式三維編織機(jī)的編織效率,研究三維編織機(jī)同步控制方法,設(shè)計(jì)基于速度環(huán)的偏差耦合同步控制結(jié)構(gòu)和串級自抗擾位置同步控制器;利用Simulink建立雙電動機(jī)的同步控制模型并仿真分析,對比并行同步控制結(jié)構(gòu)和引入速度補(bǔ)償器的偏差耦合同步控制結(jié)構(gòu)的跟隨性能和抗干擾能力,并在偏差耦合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上引入串級自抗擾控制器。仿真結(jié)果表明:基于串級自抗擾的耦合同步控制結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)三維編織機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行、良好的速度跟隨性能以及較強(qiáng)的抗干擾能力,顯著提高三維編織機(jī)的位置同步精度,提高旋轉(zhuǎn)式三維編織機(jī)編織效率。

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【部分圖文】：

圖1三維編織機(jī)主要部件

三維編織機(jī)的主要組成如圖1所示,通過控制撥盤與轉(zhuǎn)向塊交替運(yùn)動,并根據(jù)預(yù)成型體的截面形狀設(shè)置轉(zhuǎn)向塊運(yùn)動狀態(tài),完成特定的錠子運(yùn)動軌跡,從而編織出不同截面的復(fù)合材料預(yù)成型體。圖2分別展示了編織“T”形截面和圓環(huán)形截面預(yù)成型體時轉(zhuǎn)向塊的運(yùn)動狀態(tài),標(biāo)記“X”表示轉(zhuǎn)向塊停止運(yùn)動,其余轉(zhuǎn)向塊與....

圖2不同截面復(fù)合材料預(yù)成型體及轉(zhuǎn)向塊運(yùn)動狀態(tài)

圖1三維編織機(jī)主要部件在三維編織機(jī)運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向塊由各電動機(jī)獨(dú)立驅(qū)動,三維編織機(jī)轉(zhuǎn)向塊采用同一型號永磁同步電動機(jī)驅(qū)動,各轉(zhuǎn)向塊每次均運(yùn)動180°,為提高編織效率,轉(zhuǎn)向塊每次運(yùn)動先做勻加速再做勻減速運(yùn)動。通過控制直軸電壓ud使得直軸電流id恒為零,此時轉(zhuǎn)向塊驅(qū)動電動機(jī)數(shù)學(xué)模型[4....

圖3電動機(jī)傳遞函數(shù)

根據(jù)式(1)～(5)可以得出電動機(jī)傳遞函數(shù),如圖3所示,其中電動機(jī)磁極對數(shù)pn=4、電阻R=2.875Ω、電感L=0.0085H、轉(zhuǎn)動慣量J=0.0008kg·m2、阻尼系數(shù)B=0.02Ns/m、轉(zhuǎn)子磁鏈ψr=0.175Wb。2三維編織機(jī)同步控制策略

圖4基于速度補(bǔ)償器的偏差耦合同步控制結(jié)構(gòu)

為減小負(fù)載干擾引起的各轉(zhuǎn)向塊之間位置不同步問題,同時避免系統(tǒng)耦合結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,本文基于最小相關(guān)軸原理,等狀態(tài)的將相鄰2臺電動機(jī)位置偏差進(jìn)行耦合,設(shè)計(jì)基于速度補(bǔ)償器的偏差耦合同步控制結(jié)構(gòu),任一臺電動機(jī)的位置變化都會造成與其相鄰2臺電動機(jī)間的同步誤差并反饋到該電動機(jī)與相鄰電動機(jī)上,一....

本文編號：3959184