永磁同步電梯曳引機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，電梯作為高層建筑的主要運(yùn)輸設(shè)備，其安全性、高效性、舒適性的要求也越來(lái)越高。為了滿足日益提升的電梯控制要求，小型、舒適、節(jié)能、可靠的永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到電梯曳引機(jī)中。永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、運(yùn)行穩(wěn)定、定位準(zhǔn)確、低速無(wú)爬行、速度響應(yīng)快、過(guò)載能力強(qiáng)、可頻繁啟停和正反運(yùn)轉(zhuǎn)，非常適合電梯運(yùn)行控制。
　　本論文首先分析了電梯拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)行特點(diǎn)，分析研究了永磁同步電梯曳引機(jī)模型，提出了永磁同步電梯曳引

2、機(jī)的控制要求，主要在快速性和舒適性方面要取得平衡，要求在啟動(dòng)過(guò)程和減速過(guò)程中加速度和加速度變化的控制上兼顧快速性和舒適性，提出了加減速過(guò)程三段控制思路，第一段變加速度控制，控制加加速度恒定，以滿足乘客舒適性為主，兼顧快速性;第二段為恒加速過(guò)程，主要滿足快速性，兼顧舒適性要求，第三段再變換為變加速度控制。詳細(xì)討論了永磁同步電機(jī)靜止三相A、B、C坐標(biāo)系到旋轉(zhuǎn)兩相d、q坐標(biāo)系的變換過(guò)程，進(jìn)而得到了坐標(biāo)變換矩陣和d、q坐標(biāo)系下永磁同步電動(dòng)機(jī)的電

3、壓方程、磁鏈方程以及轉(zhuǎn)矩、功率和效率特性方程。并以此為基礎(chǔ)，分析討論了id=0控制、cosψ=1控制等幾種控制策略及特點(diǎn)，研究討論電機(jī)參數(shù)如定子電子和電感、轉(zhuǎn)子位置等參數(shù)的辨識(shí)方法以及SVPWM控制原理和實(shí)現(xiàn)方法。根據(jù)矢量控制原理搭建了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，推導(dǎo)出電流閉環(huán)和轉(zhuǎn)速的傳遞函數(shù)，根據(jù)二階最優(yōu)的指標(biāo)設(shè)計(jì)了電流和轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器，并通過(guò)Matlab/Simulink仿真軟件進(jìn)行了系統(tǒng)方式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)臺(tái)永磁曳引電機(jī)的基本參數(shù)，獲得的結(jié)構(gòu)能夠

4、滿足性能要求。
　　論文的最后DSP作為主控制單元，采用美國(guó)TI公司TMS320F2812芯片，該芯片帶專用PWM接口，專門用于電機(jī)控制，并設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件電路，設(shè)計(jì)了控制、采樣、矢量控制計(jì)算、占空比計(jì)算及PWM波產(chǎn)生等程序，完成了電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制板的制作。在本單位電梯控制實(shí)驗(yàn)室，完成了永磁同步曳引機(jī)主電路和編碼器等控制線路連接測(cè)試、電梯控制板與實(shí)驗(yàn)板的I/O線路連接，通過(guò)改變負(fù)載和運(yùn)行工況，反復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試曳引機(jī)電流等基本參數(shù)，驗(yàn)證永