基于直接轉(zhuǎn)矩控制的可回饋能量式電液閥控系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:基于直接轉(zhuǎn)矩控制的可回饋能量式電液閥控系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著液壓技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展,電液閥控系統(tǒng)以其重量功率比小,系統(tǒng)剛度大的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)等領(lǐng)域,但液壓閥控系統(tǒng)能源利用率低、系統(tǒng)發(fā)熱嚴(yán)重等問題卻限制著其進一步發(fā)展。在這種背景下,實現(xiàn)了一個能量利用率高,能滿足系統(tǒng)控制精度要求的電液閥控系統(tǒng)成為了當(dāng)前的一個研究熱點,具有十分重要的意義。本文提出了一種可回饋能量式電液閥控系統(tǒng),在回油路設(shè)計了能量回收裝置,通過電機對液壓馬達的負(fù)載轉(zhuǎn)矩進行調(diào)節(jié),進而改變液壓系統(tǒng)的回油背壓,從而控制液壓執(zhí)行機構(gòu)的運動軌跡。論文分別設(shè)計了節(jié)能液壓閥控系統(tǒng)的液壓回路和用于能量回收的電氣系統(tǒng)。建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析了系統(tǒng)的可行性與可控性。在本論文所提出的閥控系統(tǒng)中,如何控制電機快速準(zhǔn)確地產(chǎn)生負(fù)載力矩,進而調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)回油背壓,是保證執(zhí)行機構(gòu)運動軌跡滿足要求的關(guān)鍵;诖,論文還研究了直接轉(zhuǎn)矩控算法以實現(xiàn)異步電機的轉(zhuǎn)矩控制。針對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的缺陷和不足進行了分析,提出了一種改進的直接轉(zhuǎn)矩控制方法,基于處理器速度和變頻器最大開關(guān)頻率對傳統(tǒng)的六扇區(qū)進行了細(xì)分再分區(qū)。針對所提出的改進直接轉(zhuǎn)矩算法,論文搭建了實驗臺,并設(shè)計了相關(guān)的硬件電路進行了分析驗證。其中,電機驅(qū)動部分采用IPM模塊作為逆變器,控制器部分采用ARM內(nèi)核單片機運行控制算法。
【關(guān)鍵詞】:電液閥控系統(tǒng) 能量回饋 直接轉(zhuǎn)矩控制 多扇區(qū)細(xì)分
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP273;TH137
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.1.1 問題的提出10-11
- 1.1.2 研究內(nèi)容的提出及意義11
- 1.2 相關(guān)問題的國內(nèi)外研究概況11-18
- 1.2.1 液壓系統(tǒng)節(jié)能策略研究概況11-15
- 1.2.2 直接轉(zhuǎn)矩控制算法研究概況15-18
- 1.3 論文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排18-20
- 第2章 可回饋能量式電液閥控系統(tǒng)設(shè)計方案20-30
- 2.1 引言20
- 2.2 可回饋能量式電液閥控系統(tǒng)總體設(shè)計方案20-21
- 2.3 可回饋能量式電液閥控系統(tǒng)工作原理及過程21-22
- 2.4 可回饋能量式電液閥控系統(tǒng)模型22-26
- 2.4.1 力及力矩平衡分析22-24
- 2.4.2 流量連續(xù)性分析24-25
- 2.4.3 系統(tǒng)模型分析25-26
- 2.5 可回饋能量式電液閥控系統(tǒng)仿真驗證26-29
- 2.5.1 仿真模型設(shè)計26-27
- 2.5.2 仿真結(jié)果27-29
- 2.6 本章小結(jié)29-30
- 第3章 三相異步交流電機系統(tǒng)研究30-43
- 3.1 引言30
- 3.2 能量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)30-31
- 3.3 三相異步交流電機建模31-37
- 3.3.1 三相異步交流電機結(jié)構(gòu)31-33
- 3.3.2 三相異步交流電機建模33-34
- 3.3.3 空間坐標(biāo)系變換34-35
- 3.3.4 電機運行狀態(tài)分析35-37
- 3.4 直接轉(zhuǎn)矩控制策略37-42
- 3.4.1 直接轉(zhuǎn)矩控制原理37-41
- 3.4.2 直接轉(zhuǎn)矩控制存在問題的分析41-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第4章 基于多扇區(qū)細(xì)分的直接轉(zhuǎn)矩控制方法43-55
- 4.1 引言43
- 4.2 轉(zhuǎn)矩模型分析43-45
- 4.3 基于多扇區(qū)細(xì)分的直接轉(zhuǎn)矩控制控制策略45-49
- 4.3.1 基于多扇區(qū)細(xì)分的直接轉(zhuǎn)矩控制策略原理45-47
- 4.3.2 基于多扇區(qū)細(xì)分的直接轉(zhuǎn)矩控制特性分析47-49
- 4.4 仿真分析49-54
- 4.4.1 仿真模型49-51
- 4.4.2 仿真結(jié)果分析51-54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 第5章 驅(qū)動控制器硬件設(shè)計及實驗分析55-78
- 5.1 引言55
- 5.2 驅(qū)動控制器硬件設(shè)計55-63
- 5.2.1 控制板電路設(shè)計56-57
- 5.2.2 驅(qū)動信號采集與處理板電路設(shè)計57-61
- 5.2.3 功率板電路設(shè)計61-63
- 5.3 電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計63-69
- 5.3.1 程序結(jié)構(gòu)63-64
- 5.3.2 主程序設(shè)計64-65
- 5.3.3 定時器中斷程序65-69
- 5.4 實驗分析69-77
- 5.4.1 實驗臺介紹69-70
- 5.4.2 實驗驗證70-77
- 5.5 本章小結(jié)77-78
- 第6章 總結(jié)與展望78-80
- 6.1 工作總結(jié)與研究成果78-79
- 6.2 研究展望79-80
- 參考文獻80-83
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單83-84
- 致謝84
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