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用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究
| 论文题名： | 用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究 |
| 关键词： | 电动叉车;行走驱动;开关磁阻电机;DSP控制;系统设计 |
| 摘要： | 近年来,电动叉车作为一种新型搬运工具在车间、仓库等场合得到了广泛的应用。电动叉车的能量转换效率比较高,噪声污染非常小,没有污染气体排放,并且操作起来也比较方便。电动叉车的发展无疑是对人们内心节约能源及环境保护意识的迎合。然而,由于我国电动叉车技术水平不如一些欧美发达国家,特别是在电动叉车的行走驱动系统技术上,我国的电动叉车产量远低于欧美发达国家。因此,在我国研究新型行走驱动系统的电动叉车具有广泛的应用前景及重要意义。鉴于此,本文深入研究了一种用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制器系统。 本文首先介绍了国内外电动叉车发展现状,总结了目前我国电动叉车的研究现状及在我国研究新型行走驱动系统电动叉车的重要意义。针对电动叉车对驱动系统的要求,及SR电机的特点,本文采用SR电机作为电动叉车的行走驱动电机。 本文研究了SR电机的基本结构以及其基本工作原理,分析了SR电机的基本方程及其数学模型,对SR电机的几种基本控制方式及其调速特性也做了一定研究。在此基础上,针对电动叉车对行走驱动系统的要求,本文对电动叉车SR电机控制系统的硬件及软件进行了设计。硬件设计方面以TMS320F2812DSP芯片为控制器核心,设计了用于电动叉车的SR电机控制系统的各个硬件模块,其中包括电源模块设计、功率变换器的设计、转子位置检测电路设计、电流检测电路设计、电源模块输出侧电压检测电路设计以及系统保护电路设计。软件设计方面采用模块化编程思想及混合编程方案,设计了各子程序模块,包括:主程序设计、初始化子程序设计、电源模块运行子程序设计、电机启动运行子程序设计、位置中断子程序设计、控制算法子程序设计、电流斩波子程序设计及故障处理子程序设计。 最后,本文深入研究了模糊免疫PID算法,并将其运用到了SR电机控制系统中。并且搭建了基于模糊免疫PID的SR电机系统仿真模型,进行了仿真实验,并对仿真结果进行了分析研究。研究结果表明,与常规PID控制器相比模糊免疫PID控制具有超调大大减小,响应时间缩短,过渡过程振荡小的特点,增强了控制系统的准确性、快速性、稳定性,大大提高了控制效果。 本文研究的用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统采用独特的电源模块设计,以高速度运算与高度集成的DSP芯片作为主控芯片,将模糊免疫PID算法引入到系统中,使得系统在电池能源利用、系统稳定及控制效果方面都表现甚佳,具有较大的实际应用价值。 |
| 作者： | 王洪军 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 张晓江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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