基于交流永磁同步电动机的电动叉车电气驱动系统研究
本文关键词: 电动叉车 永磁同步电机 SVPWM控制 免疫单神经元PID 出处:《合肥工业大学》2013年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:近年来随着国内物流业的迅速发展,电动叉车的应用越来越广泛。电动叉车具有污染小,噪音低,能源使用率高等优点,这些使得电动叉车无疑迎合了当代节约能源、低碳及保护环境的主题发展。交流永磁同步电机(PMSM)结构简单、过载能力强、可靠性高、很好的调速性能。根据电动叉车驱动系统的特点,本文研究了基于永磁同步电机的电动叉车伺服驱动控制系统。 本文分析了永磁同步电机的基本结构和工作原理,同时得到了PMSM在不同坐标系下的数学模型。研究了永磁同步电机的矢量控制方法。在分析了电动叉车对交流驱动系统要求的基础上,设计了永磁同步电机控制系统的硬件电路,主要有驱动系统主电路,,控制电路和保护电路。采用SVPWM控制逆变电路。同时也设计了相关软件控制,主要有主程序和各个模块的子程序。最后搭建了永磁同步电机调速系统的仿真模型,在控制算法中采用了免疫单神经元PID控制,并且对仿真结果做了相关研究分析。通过对仿真图形研究对比可知,免疫单神经元PID控制与常规PID控制相比具有响应速度加快,调节时间缩短,超调减小,抗干扰能力强等优点。提高了控制系统的稳定性、鲁棒性和快速性。 本文研究的电动叉车驱动系统是以DSPTMS320F2812芯片为主控制器。针对电动叉车电源方面,设计了专门的的电源模块,该模块采用了新型的DC-AC-DC变流电路。提高了系统能源利用率和蓄电池工作效率及使用周期。本文采用了免疫单神经元PID控制算法,大大改善了系统的控制效果。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of domestic logistics industry, the application of electric forklift is more and more extensive. Electric forklift has the advantages of low pollution, low noise, high energy utilization rate and so on. These make electric forklift meet the theme of saving energy, low carbon and protecting environment. PMSMM has simple structure, high overload ability and high reliability. According to the characteristics of the drive system of electric forklift, this paper studies the servo drive control system of electric forklift based on permanent magnet synchronous motor (PMSM). This paper analyzes the basic structure and working principle of permanent magnet synchronous motor (PMSM). At the same time, the mathematical models of PMSM in different coordinate systems are obtained. The vector control method of PMSM is studied. The requirements of AC drive system for electric forklift are analyzed. The hardware circuit of PMSM control system is designed, which includes the main circuit of drive system, control circuit and protection circuit. The inverter circuit is controlled by SVPWM. At the same time, the related software control is designed. There are main programs and subroutines of each module. Finally, the simulation model of PMSM speed regulation system is built, and the immune single neuron PID control is used in the control algorithm. Through the comparison of simulation graphics, the immune single neuron PID control has faster response speed and shorter adjustment time than the conventional PID control. It improves the stability, robustness and rapidity of the control system. The electric forklift drive system studied in this paper is based on DSPTMS320F2812 chip as the main controller. For the electric forklift power supply, a special power module is designed. This module adopts a new type of DC-AC-DC converter, and improves the energy efficiency, battery efficiency and life cycle of the system. The immune single neuron PID control algorithm is used in this paper. The control effect of the system is greatly improved.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U469.72;TH242
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本文编号:1493359
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