基于模糊控制的超速離心機電控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、離心機是一種分離設(shè)備，借助高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力來分離提純物質(zhì)，在生物學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。隨著控制技術(shù)發(fā)展，離心機轉(zhuǎn)速越來越高，出現(xiàn)了高速、超速以及超高速離心機。 國外離心機的研制起步較早，在技術(shù)、材料和工藝上領(lǐng)先于國內(nèi)，特別是超速和超高速離心機，已經(jīng)生產(chǎn)出最高轉(zhuǎn)速達(dá)150000rpm的離心機。國內(nèi)技術(shù)相對落后，處于高速離心機的研發(fā)與生產(chǎn)階段，30000rpm以上的離心機幾乎沒有，本論文的設(shè)計就是在這樣背景下提出的。

2、 本論文研究對象是超速離心機的電控系統(tǒng)，包括電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計，轉(zhuǎn)速、溫度的控制算法設(shè)計和電控系統(tǒng)的軟件設(shè)計。 在電控系統(tǒng)硬件設(shè)計時，首先對系統(tǒng)從功能上進(jìn)行模塊化劃分，然后進(jìn)行模塊化設(shè)計，完成各部分的功能，重點介紹了轉(zhuǎn)子識別模塊、轉(zhuǎn)速測量控制模塊和溫度測量控制模塊。轉(zhuǎn)子識別采用射頻識別的方式，在運行前或低轉(zhuǎn)速時完成轉(zhuǎn)子識別，限制最高轉(zhuǎn)速設(shè)置，提高安全性；利用霍爾傳感器A44E測量轉(zhuǎn)速，通過變頻器控制轉(zhuǎn)速；溫度傳感器DS18

3、820測量溫度，通過控制可控硅導(dǎo)通角來控制溫度。系統(tǒng)中包括電機和變頻器，做了硬件抗干擾設(shè)計。 溫度和轉(zhuǎn)速是離心機系統(tǒng)中最重要的兩個控制量，力求控制精確。本論文中針對溫度控制中的不確定因素，設(shè)計了模糊控制器來控制溫度；對轉(zhuǎn)速的控制采用模糊PID控制算法，使參數(shù)整定簡單易行。通過試驗數(shù)據(jù)對比，控制算法處理的溫度和轉(zhuǎn)速控制精度都得以提高。 在電控系統(tǒng)軟件設(shè)計時，首先對軟件系統(tǒng)模塊化處理，然后劃分各模塊的功能。主要講述了轉(zhuǎn)子識別