基于IRMCF171的醫(yī)用離心機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、醫(yī)用離心機(jī)是通過(guò)高速的離心作用對(duì)混合物質(zhì)進(jìn)行分離、濃縮和提純的電機(jī)設(shè)備，被廣泛用于醫(yī)療器械、生物醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域。本文針對(duì)的是血液制品類的分離提純，這類物質(zhì)的提純不必超高速，但要求抗干擾性強(qiáng)、過(guò)程平滑高效，這樣提純的物質(zhì)才會(huì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)離心機(jī)離心的物質(zhì)優(yōu)化控制的研究很重要。目前，醫(yī)用離心機(jī)存在一些缺點(diǎn)：一是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的抗干擾能力偏弱和消除振動(dòng)的技術(shù)還不成熟，離心物質(zhì)的質(zhì)量會(huì)影響電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；二是在全速度范圍內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)還達(dá)不到平

2、滑穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，需要系統(tǒng)高精度高品質(zhì)控制，以確保離心后的物質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　本文構(gòu)建了基于id=0控制的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，該方法控制過(guò)程簡(jiǎn)便，不但可以對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁通與定子電流進(jìn)行解耦控制，而且永磁同步電機(jī)具備體積小、運(yùn)行可靠、效率高、維護(hù)方便等特點(diǎn)，適用于系統(tǒng)高精度、寬范圍以及高動(dòng)態(tài)性能控制。除此之外，為避免使用位置傳感器時(shí)帶來(lái)的一些缺點(diǎn)，并節(jié)約生產(chǎn)成本，采用了無(wú)位置傳感器的控制技術(shù)，并加入脈振高頻電壓注入法和滑模觀測(cè)器

3、法這兩種算法，以得出電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息。本文采用混合控制法，利用它們各自的優(yōu)點(diǎn)把兩種方法結(jié)合起來(lái)，當(dāng)電機(jī)零速和低速運(yùn)行時(shí)采取脈振高頻電壓注入法，通過(guò)高頻信號(hào)的層層濾波和解耦，來(lái)獲取轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)；而當(dāng)電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)采取滑模觀測(cè)器，針對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的抖振現(xiàn)象，可以利用飽和函數(shù)來(lái)抑制抖振現(xiàn)象，保證電機(jī)良好的動(dòng)態(tài)性。它們的結(jié)合可以達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)控制的目的。在硬件設(shè)計(jì)方面，本文采用了IR公司專門為無(wú)位置傳感器控制而設(shè)計(jì)的處理器IRMCF171。這是一