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本文首先对泵用直线电机的特点、结构和原理进行介绍,建立直线电机空间矢量方程、电磁推力方程和动力学方程,并在MATLAB/Simulink中根据电机数学公式搭建直线电机模型,为电机控制方法仿真的实现奠定基础。课题搭建以UMAC控制器为核心的伺服控制系统,对UMAC控制器伺服算法和参数进行调节与优化,有效的提高电机的控制精度;同时对单直线电机运动轨迹插补算法和电机运动轨迹进行规划,给出理论上的适用性分析,为直线电机运动控制方法影响柱塞泵出口流量特性分析提供了理论依据。 在传统PID控制的基础上,结合直驱柱塞泵实际运动工况,提出一种在电机运动过程中可以在线自动调节PID及前馈参数的模糊PID控制方法,并在MATLAB中对该控制方法进行仿真。设计并编写模糊PID控制以及电机运动的全套程序,利用UMAC及LABVIEW软件实现直线电机的自动化控制。 最后,为减小直线电机换向对泵体产生的振动冲击,消除多个电机运行时的相位误差,实现柱塞泵低振动、流量稳定输出,在直驱泵样机上对直线电机控制策略、单直线电机运动控制、多电机协同运动控制以及电机运动顺序进行试验研究。试验结果表明模糊PID控制策略可以实现PID参数的在线自动调节,大大提高了系统的跟随性。四台直线电机在SPLINE运动模式下以三角波曲线在插补点同步,按照优选出的启动顺序运动是实现柱塞泵低振动,输出流量稳定的最佳控制方式。