基于直接轉(zhuǎn)矩控制的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、在石油化工等工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，越來(lái)越多的采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。新一代電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)于閥門速度調(diào)節(jié)，閥門開度調(diào)節(jié)以及遠(yuǎn)程控制方案的實(shí)現(xiàn)更為重視。上述功能的有無(wú)和性能的高低，直接關(guān)系到工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中管道中流體或氣體的流量和壓力等問(wèn)題。如不能有效控制管道中流量和壓力等參數(shù)，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。工業(yè)過(guò)程控制中使用的傳統(tǒng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在如系統(tǒng)可靠性低，泛用型差，性能不高等問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法滿足上述控制的要求。因此，本課題擬實(shí)現(xiàn)一種具有高性能

2、的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
　　本文主要研究電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中閥門電機(jī)的位置控制方法和速度控制方法，以及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程控制方法。主要包含以下幾個(gè)方面：
　　第一，利用直接轉(zhuǎn)矩控制原理，結(jié)合異步電機(jī)模型和逆變器模型，通過(guò)設(shè)計(jì)定子磁鏈觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)定子磁鏈的估算。采用對(duì)閥門電機(jī)定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩分別進(jìn)行滯環(huán)控制的方法，調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中閥門電機(jī)速度，實(shí)現(xiàn)速度控制。
　　第二，采用結(jié)合 PID控制理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的位置控制算法，使用位置傳

3、感器，實(shí)現(xiàn) PID參數(shù)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置閉環(huán)。通過(guò)系統(tǒng)自整定PID參數(shù)，使電機(jī)適應(yīng)負(fù)載變化，精確控制閥門位置。
　　第三，依據(jù)Modbus總線協(xié)議，為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)加裝總線模塊。通過(guò)設(shè)計(jì)總線模塊的軟硬件系統(tǒng)，建立多電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)總線控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)程控制。
　　第四，采用Microchip公司dsPIC30F4011芯片和PIC24FJ256GA106芯片為核心構(gòu)建系統(tǒng)硬件控制電路，實(shí)現(xiàn)基于直接