CN201467068U - 交流直线感应电机的智能控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流直线感应电机的智能控制装置，是由DSPTMS320LF?2407数字信号处理器、D/A转换器、PWM控制器、IGBT逆变器、LIM直线电机、电流检测单元组成，DSP TMS320LF2407数字信号处理器发出的信号依次通过D/A转换器、PWM控制器和IGBT逆变器控制LIM直线电机，电流检测单元分别与DSP TMS320LF2407数字信号处理器和LIM直线电机电连接，LIM直线电机的速度和磁链采用自调整模糊控制器，调节器根据输入变量的大小调整模糊控制器的量化因子、比例因子和两个输入变量的权重，自动调整模糊控制，具有优化功能，该装置的稳态性能和动态性能大大提高；速度、转子磁链、电磁推力采用观测模型直接观测出，不需要传感器检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机的控制装置，特别涉及一种交流直线感应电机的智能控制装置。
背景技术
目前，直线电动机已经应用到各个领域，例如直线电机驱动的钢管输送机、运煤机、起重机、冲压机、机床、各种电动门、电动窗、电动纺织机等等。对于直线电机驱动的精密机械加工领域，要求控制系统的动态性能和稳态性能指标很高，采用传统的控制方法不能满足系统工艺要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决传统的交流直线感应电机控制方式不能满足精密机械加工领域要求的问题，而提供一种交流直线感应电机的智能控制装置，该装置采用速度闭环、转子磁链闭环的控制策略，其中速度和转子磁链采用自调整模糊控制器，该自调整模糊控制器可以根据输入变量的大小调整模糊控制器的量化因子、比例因子和两个输入变量的权重，从而自动调整模糊控制规则，具有优化功能；模糊速度控制器采用了调整量化因子、比例因子和输入变量作用权重这两种自调整方式结合起来的自调整模糊控制器，根据输入变量误差、误差变化的大小来改变模糊控制器的参数大小及误差、误差变化作用的权重，调整方法计算简单，易于实现在线实时控制。
本实用新型是由DSP TMS320LF2407数字信号处理器、D/A转换器、PWM控制器、IGBT逆变器、LIM直线电机、电流检测单元组成，DSPTMS320LF2407数字信号处理器发出的信号依次通过D/A转换器、PWM控制器和IGBT逆变器控制LIM直线电机，电流检测单元分别与DSPTMS320LF2407数字信号处理器和LIM直线电机电连接，电流检测单元检测LIM直线电机的电流大小，并把数值传递到DSP TMS320LF2407数字信号处理器中。
本实用新型的工作和检测原理：
根据传统的直线电机矢量控制原理，采用速度闭环、转子磁链闭环的控制策略，其中速度和转子磁链采用自调整模糊控制器，该调节器可以根据输入变量的大小调整模糊控制器的量化因子、比例因子和两个输入变量的权重，从而自动调整模糊控制规则，具有优化功能；模糊速度控制器采用了调整量化因子、比例因子和输入变量作用权重这两种自调整方式结合起来的自调整模糊控制器，根据输入变量误差、误差变化的大小来改变模糊控制器的参数大小及误差、误差变化作用的权重。以上自调整方法，同时考虑了系统响应各个阶段误差和误差变化对及参数的影响，且为误差的非线性函数，更符合系统响应过程变化特征，调整方法计算简单，易于实现在线实时控制。
首先对观测的直线电机速度与给定值进行比较，自调整模糊速度控制器的输入为电机的速度偏差和偏差的变化量，输出控制变量经过变换计算就是电机电磁推力的给定值；电磁推力控制器的输出为q轴的电流分量，自调整模糊转子磁链控制器的输入为磁链的偏差和偏差的变化量，输出为d轴的电流分量，q轴的电流分量和d轴的电流分量经过变换作为电流控制器的输入，电流控制器输出调整PWM控制器的脉冲宽度，控制IGBT逆变器从而调节电机速度。其中，速度观测、速度控制器、电磁推力观测、电磁推力控制器、电流控制器等环节都由DSP TMS320LF2407数字信号处理器实现
本实用新型的有益效果是：
(1)、速度和转子磁链调节器采用自调整模糊控制器，与传统的PI控制系统比较，系统的稳态性能和动态性能大大提高。
(2)、速度、转子磁链、电磁推力采用观测模型直接观测出，不需要传感器检测。
附图说明
图1为本实用新型的原理图。
图2为本实用新型的连接示意图。
具体实施方式
请参阅图2所示，本实施例是由DSP TMS320LF2407数字信号处理器1、D/A转换器2、PWM控制器3、IGBT逆变器4、LIM直线电机5、电流检测单元6组成，DSP TMS320LF2407数字信号处理器1发出的信号依次通过D/A转换器2、PWM控制器3和IGBT逆变器4控制LIM直线电机5，电流检测单元6分别与DSP TMS320LF2407数字信号处理器1和LIM直线电机5电连接，电流检测单元6检测LIM直线电机5的电流大小，并把数值传递到DSP TMS320LF2407数字信号处理器1中。在本实施例中，LIM直线电机5的型号为xy1809B-4.5CU2。
请参阅图1所示，本实施例的工作和检测原理：
根据传统的直线电机矢量控制原理，采用速度闭环、转子磁链闭环的控制策略，其中速度和转子磁链采用自调整模糊控制器，该调节器可以根据输入变量的大小调整模糊控制器的量化因子、比例因子和两个输入变量的权重，从而自动调整模糊控制规则，具有优化功能；模糊速度控制器采用了调整量化因子、比例因子和输入变量作用权重这两种自调整方式结合起来的自调整模糊控制器，根据输入变量误差、误差变化的大小来改变模糊控制器的参数大小及误差、误差变化作用的权重。以上自调整方法，同时考虑了系统响应各个阶段误差和误差变化对及参数的影响，且为误差的非线性函数，更符合系统响应过程变化特征，调整方法计算简单，易于实现在线实时控制。
首先对观测的直线电机速度与给定值进行比较，自调整模糊速度控制器的输入为电机的速度偏差和偏差的变化量，输出控制变量经过变换计算就是电机电磁推力的给定值；电磁推力控制器的输出为q轴的电流分量，自调整模糊转子磁链控制器的输入为磁链的偏差和偏差的变化量，输出为d轴的电流分量，q轴的电流分量和d轴的电流分量经过变换作为电流控制器的输入，电流控制器输出调整PWM控制器的脉冲宽度，控制IGBT逆变器从而调节电机速度。其中，速度观测、速度控制器、电磁推力观测、电磁推力控制器、电流控制器等环节都由DSP TMS320LF2407数字信号处理器实现。
Claims (1)
1.一种交流直线感应电机的智能控制装置，其特征在于：是由DSPTMS320LF2407数字信号处理器、D/A转换器、PWM控制器、IGBT逆变器、LIM直线电机、电流检测单元组成，DSP TMS320LF2407数字信号处理器发出的信号依次通过D/A转换器、PWM控制器和IGBT逆变器控制LIM直线电机，电流检测单元分别与DSP TMS320LF2407数字信号处理器和LIM直线电机电连接，电流检测单元检测LIM直线电机的电流大小，并把数值传递到DSP TMS320LF2407数字信号处理器中。
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