基于自抗擾的三電機(jī)同步控制平臺(tái)研制.pdf

1、隨著生活水平的提高，人們?nèi)找娓邼q的物質(zhì)文化需求直接刺激了自動(dòng)化領(lǐng)域控制技術(shù)的日益精進(jìn)，多電機(jī)的同步控制領(lǐng)域也要求更高的精確性、快速性及穩(wěn)定性。本文針對(duì)三電機(jī)同步系統(tǒng)中速度和張力的解耦控制進(jìn)行了研究，同時(shí)根據(jù)被控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，對(duì)相應(yīng)的控制平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　本課題中的三電機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)高階次、非線性及強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，要求能夠?qū)ζ溥M(jìn)行高性能的同步控制。在分析了本課題被控系統(tǒng)的系統(tǒng)模型及轉(zhuǎn)速與張力的耦合關(guān)系后，同時(shí)又分析了PID控制

2、器的優(yōu)勢(shì)及不足進(jìn)而引出自抗擾控制器，其能夠通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器將耦合、干擾等各種不確定因素進(jìn)行估計(jì)與補(bǔ)償并反饋給前端，且其具備無(wú)需被控對(duì)象精確模型的特點(diǎn)，因而本文采用自抗擾控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的控制。本文對(duì)自抗擾控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹與分析，設(shè)計(jì)出電機(jī)轉(zhuǎn)速及張力的新型控制器，采用自抗擾技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)參數(shù)之間的解耦。在控制結(jié)構(gòu)上，本文采用了主從控制的控制方案。
　　為了縮短控制過(guò)程的控制周期，本文設(shè)計(jì)出由MCU、DSP及CPLD為處理

3、單元構(gòu)成的組合式多核控制平臺(tái)，各個(gè)處理器協(xié)同工作各司其職將系統(tǒng)控制周期縮短為10ms，實(shí)現(xiàn)了對(duì)本文中提到的多電機(jī)系統(tǒng)更好的同步控制。控制平臺(tái)中MCU的職能是采集數(shù)模轉(zhuǎn)換后的兩個(gè)張力值，并將兩張力值傳輸至CPLD。CPLD的功能是對(duì)光電編碼器進(jìn)行計(jì)數(shù)以測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將測(cè)量值反饋給DSP，CPLD還具備對(duì)光電編碼器濾波、接收MCU傳送過(guò)來(lái)的張力參數(shù)、將速度及張力參數(shù)反饋給DSP、與三臺(tái)變頻器通訊、接收DSP控制指令等功能。同時(shí)本文還設(shè)計(jì)了