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汽车专用开关寿命实验台控制系统研究
| 论文题名： | 汽车专用开关寿命实验台控制系统研究 |
| 关键词： | 汽车开关;寿命实验台;步进电机;细分驱动;模糊PID控制 |
| 摘要： | 汽车开关在汽车的研发和使用过程中都占有很重要的地位，汽车开关寿命实验台在开关生厂企业主要用于检测开关的使用寿命是否达到标准，能够提供更多、更有价值的数据供设计部门参考。 本文是长春汽车研究所的汽车类开关寿命实验平台项目的一部分，主要围绕汽车类专用低压开关寿命实验平台的工作原理和控制系统设计方案来展开，并对控制算法进行了研究。系统控制方案主要针对步进电机闭环传动部分来进行专门的设计。 论文首先在研究了汽车开关实验相关要求以及分析了实验台的机械结构以后，将实验台机械结构设计为上下分体模式，上半部分为按压机构，由凸轮传动，下半部分为开关定位装置，由滚动螺旋传动方式实现。通过对比不同控制电机的特性，选用三相混合式步进电机作为实验台的驱动。然后从所选电机的结构原理出发，搭建了三相混合式步进电机的数学模型，进而对整体的电气控制系统进行设计，在处理器、驱动方式和调制方式上进行研究，提出了基于TMS320F2812的矢量控制SVPWM细分驱动方案，并对硬件系统进行了设计实现。 为了提高实验台控制系统的性能，结合经典PID控制理论与现代模糊控制理论构建了适合于步进电机控制要求的模糊PID控制器结构，设计了相应的控制规则，实现对步进电机的控制，改善步进电机控制系统中存在的失步、振动现象。为了验证控制效果，采用MATLAB/Simulink搭建了三相混合式步进电机的模型、以及增益式模糊PID控制算法模型，以速度与电流双闭环控制步进电机的转速与转矩。经过大量的仿真实验，结果证明，本文设计的三相混合式步进电机控制系统具有良好的转矩与转速输出，可以改善实验台的电气控制性能及效果。 |
| 作者： | 董雪芳 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 侯云海;王源博 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长春工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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