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文檔簡介
1、隨著縫制行業(yè)的快速發(fā)展,市場對高性能縫紉設(shè)備的需求越來越多。傳統(tǒng)的離合器式工業(yè)縫紉機(jī)調(diào)速性能差、體積大、停針不精確、能量耗費嚴(yán)重,不能滿足高質(zhì)量縫紉工作的需求。當(dāng)前市場上,帶伺服控制系統(tǒng)的工業(yè)縫紉機(jī)越來越多,但基本采用光電傳感器獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置信息,生產(chǎn)及維護(hù)成本高;并且由于無能量回饋功能,工業(yè)縫紉機(jī)工作過程中頻繁停針產(chǎn)生的制動能量,一般通過制動電阻消耗掉,造成浪費。本論文針對工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)展開研究,選用面貼式永磁同步電機(jī)作為
2、執(zhí)行電機(jī),設(shè)計了一套速度響應(yīng)快、停針位置精確、縫紉功能豐富、無需安裝速度傳感器、可回饋制動能的工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)。
主要工作和創(chuàng)新點如下:
(1)為改善調(diào)速控制系統(tǒng)的動靜態(tài)性能,提出一種基于轉(zhuǎn)子動能儲存的矢量控制策略;針對轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動,提出一種負(fù)載功率前饋補(bǔ)償?shù)姆椒?。仿真和實驗結(jié)果表明,相較于轉(zhuǎn)速-電流雙閉環(huán)矢量控制策略,所提出的控制策略提升了系統(tǒng)動靜態(tài)性能,且能夠克服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動的不利影
3、響。
(2)針對工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)機(jī)械式位置傳感器的缺點,研究了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filting,EKF)的無速度傳感器控制策略。在EKF算法中,引入蟻群算法解決系統(tǒng)噪聲模型即其協(xié)方差矩陣Q和R的選擇問題。仿真和實驗結(jié)果證明了基于蟻群算法整定Q和R參數(shù)的EKF算法用于永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制的有效性。
(3)為回收工業(yè)縫紉機(jī)頻繁停針產(chǎn)生的制動能,設(shè)計了一套基于單相整流器的能量
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