基于交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)叉車電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞: 電動(dòng)叉車 永磁同步電機(jī) SVPWM控制 免疫單神經(jīng)元PID 出處:《合肥工業(yè)大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)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(dòng)叉車的應(yīng)用越來越廣泛。電動(dòng)叉車具有污染小,噪音低,能源使用率高等優(yōu)點(diǎn),這些使得電動(dòng)叉車無疑迎合了當(dāng)代節(jié)約能源、低碳及保護(hù)環(huán)境的主題發(fā)展。交流永磁同步電機(jī)(PMSM)結(jié)構(gòu)簡單、過載能力強(qiáng)、可靠性高、很好的調(diào)速性能。根據(jù)電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn),本文研究了基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)叉車伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。 本文分析了永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,同時(shí)得到了PMSM在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制方法。在分析了電動(dòng)叉車對交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路,主要有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主電路,,控制電路和保護(hù)電路。采用SVPWM控制逆變電路。同時(shí)也設(shè)計(jì)了相關(guān)軟件控制,主要有主程序和各個(gè)模塊的子程序。最后搭建了永磁同步電機(jī)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(yīng)速度加快,調(diào)節(jié)時(shí)間縮短,超調(diào)減小,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是以DSPTMS320F2812芯片為主控制器。針對電動(dòng)叉車電源方面,設(shè)計(jì)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(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:U469.72;TH242
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