双永磁同步电机同步控制系统的研究

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1、摘要本文是基于陕西省教育厅产业化项目‘平网印花机现场总线控制系统》(项目编号03JC25)和与浙江绍兴富强集团合作项目‘平网印花机电窿系统改造》为背景，展开的应用研究。经过长达9个月的平网印花机的改造工作，深入了解了平网印花机在实际中存在的技术问题，并结合课题的要求，从三方面论述了提高双永磁同步电机导带驱动系统的同步控制精度问题。首先，本文通过分析当前印染企业和印染设备生产厂家普遍所采用的伺服型平网印花机的结构，发现影响平网印花机同步伺服定位精度的关键问题在于，其采用的同步控制结构是主从跟随结构，丽目对导带建模的分析不够准确。在通过分析导带的静力学、动力学

2、特征的基础上，建立了新的平网印花机伺服系统的数学模型。整个系统是—个多输入多输出的非线性系统，在进—步研究影响伺服系统同步精度的因素后，找到适用于本系统的主从同步控制结构。以此结构为基础，应用现代控制理论中的干扰观测器控制策略、滑模变结构控制策略展开了相应的研究．其次，在基于干扰观测器控制策略应用研究中，从平网印花机的导带与传动辊的摩擦力的变化过程入手分析，发现在导带起动、加速、匀速、减速到停止的过程中，导带摩擦力矩的波动成为影响双伺服电机同步的—个重要因素。根据这个影响因素，将外部力矩干扰以及模型参数变化造成的实际对象名义模型输出的差异等效到控制输入端，

3、即观测出等效干扰，在控制中引入等效的补偿，实现对干扰完全抑制。仿真结果表明采用干扰观测器可以显著的减小位置跟踪误差，保证导带同步精度。再次，在基于滑模变结构控制策略应用研究中，针对平网印花机入布端，出布到烘房的过程入手分析，发现在入布端由于压布辊不能保证与导带的同步，而产生对导带附加的力矩波动；在出布到烘房的过程中，发现网带不能保持与导带同步，由于布的张力作用，而对出布端造成力矩波动。根据滑模变结构的优点，将系统中某些很复杂的部分，完全可以把他们视为系统的摄动，从而简化系统的数学模型为—般的线性模型，但受到一种摄动的系统，实现对非建模干扰的控制。仿真结果表

4、明，对于系统突加干扰。系统可以很快恢复到同步状态中．关键词：平网印花机，同步控制，永磁同步电机，干扰观测器，滑模变结构TheResearchofDualPermanentMagnetSynchronousMotorSynchronousControlSystembackgrotmdofthethesisbasedontheindustrializationprojectofministryofeducationinshaanxiprovince：TheFieldBusControlSystemsofFlatscreenPrintingMachine，and

5、alsobasedontheproject：TheControlSystemsrebuildofFlatscreenPrintingMachine,ceeperatingwithZhejiangShaoxingF旧iangIndustryGroup．After9monthworkofrebuildofFlatscreenPriming№chine，wefoundthatinchargerebuildofnatscreenprintingmachinehavingtechrlologyprobl锄andcombiningwiththeprchl鲫reques

6、tedinresearch,problemfromi皿provingsynchronousanC盯acyofdoublepermanentmagnets”chronousmotordrivercollveyerbandservosysteminthreeaspects．Inthefirstplace。takinganalysistheservotypeofflatscreenprimingmachinestructureadoptingcommonlyincurrentasbasis。discoveringthepivotalquestionofaffec

7、tingservo-positionalaccurateisthatthesynchrostructureisf01l湃controlandbuildmodelofconveyerbandisinaccurate．AnalyzingthestaticsanddynamicscharacteristicofconveyerbandlmildingthemathematicmodeloftheflatscreenprintingmachineservosystenLEntiresyst咖isanonlinearitysystemofimportingmucho

8、utputmchly，behindthedeepstudyingt