多电机网络控制系统速度同步控制研究

发布时间：2020-06-18 21:03

【摘要】：多电机拖动控制系统广泛应用于工业生产领域,其中许多应用中对多电机运行有严格的同步控制要求,因为同步控制性能的好坏对系统整体性能有直接影响。随着工业网络控制技术发展,网络控制系统(Networked Control System,NCS)也被越来越多地应用到多电机同步控制拖动控制系统中。实现网络环境下多电机控制系统的高精度同步控制更加困难,因此开展多电机网络控制系统同步控制相关控制理论和控制技术研究具有重要意义。本论文研究多电机网络控制系统速度同步控制问题,考虑网络因素影响,以减小多电机间同步控制误差、提高控制系统的整体控制性能为目的,提出一种基于网络环境的多电机环形耦合模糊自适应速度同步控制策略,开展相关研究,具体的工作内容如下:通过阅读国内外相关文献,对国内外关于网络化多电机控制系统速度同步控制研究现状进行了研讨和综述。阐述了多电机同步控制的概念及同步控制性能指标;讨论了多电机控制系统的各种同步控制结构及其理论,并对几种速度同步控制结构进行了相关仿真实验对比分析;对目前多电机控制系统的控制算法应用进行分析比较。对多电机控制系统的网络化相关问题进行的研究,包括多电机网络控制系统结构、网络因素对多电机同步控制性能的影响、基于Truetime软件的多电机网络控制系统仿真建模方法等。并根据以上相关问题的研究,针对基于双电机的交叉耦合速度同步控制结构,构建了两种反馈补偿的双电机交叉耦合网络控制系统,完成了系统的仿真建模,通过仿真实验研究了电机的速度同步控制性能。交叉耦合同步控制结构只适应于双电机控制系统,针对多电机网络化控制系统,构建了环形耦合结构网络控制系统控制策略,并进行了可行性分析;电机的控制器设计,采用了模糊自适应控制算法。完成了模糊自适应控制器设计,以及基于Truetime软件模糊自适应控制算法仿真软件设计。并对三电机的PID控制并联独立结构、PID控制环形耦合结构以及模糊自适应控制环形耦合结构的网络控制系统进行仿真建模和同步性能仿真实验研究。验证了模糊自适应环形耦合控制策略的多电机网络化控制系统具有良好速度同步控制性能。将所提出的针对多电机网络化控制系统的模糊自适应环形耦合控制策略应用于多电机缠绕张力网络控制系统中,进行了相关仿真实验研究,验证了其可以有效提高张力的控制性能。建立了基于PROFIBUS-DP网络的多电机网络化控制系统实验平台,进行了相关应用程序设计,研究了其控制策略的实现方法。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM301.2
【图文】：

多电机,独立控制,同步控制

为实现多电机速度同步控制系统对控制精度及动机同步控制结构和控制算法进行研究。度同步控制结构同步控制系统中，为提高电机的控制精度减少系统挥着越来越重要的作用。为研究各类多电机控制结对主要多电机控制结构进行研讨及仿真实验。联独立控制结构结构是一种最简单的同步控制结构。如图 2.1 所示中可以看出，不同的电机之间相互独立。当其中一它任何电机的转速造成影响。

多电机,电机,同步控制

nn 0 结构在速度同步控制中，具有各个电机完全独立的控及关闭过程中具有较小的同步误差。由于并联独立结当某台电机受到扰动转速改变时其它电机转速不受影误差较大，整体同步控制性能无法满足控制要求。基的工作环境中应用，不适合对同步控制要求高的场合控制结构结构是以第一台电机为主电机其他电机为从电机。如系统的结构图。在这种情况下，以一定比例的主电机。

【参考文献】