变频泵控马达调速及补偿特性的研究

发布时间：2020-07-04 11:18

【摘要】： 变频驱动液压技术是一种新型的节能传动技术，大功率大惯性变频泵控马达调速系统是变频液压系统中一类基本的传动系统，在盾构、液压提升机械、注塑机等诸多设备中有着广泛的潜在的应用。但是，由于大功率大惯性变频泵控马达调速系统包括了变频器和电机环节，使得整个调速系统存在响应慢、速度刚性低、控制特性差及效率等主要难点问题。本文围绕这些难点问题进行了深入的系统的研究。所进行的主要研究工作如下：对主要参数对变频泵控马达调速系统的性能影响进行了时域仿真分析和开环阶跃响应实验研究；对变频泵控马达调速系统和进口节流阀控马达调速系统进行了能耗分析和对比实验研究；对软件直接补偿开环变频泵控马达调速系统的马达转速降落进行了理论分析和实验研究；对变频泵控马达调速系统进行了复合补偿控制实验研究；研究了模糊控制、单神经元控制和遗传算法在变频泵控马达调速系统中的应用，均得到了有益的结论。具体来说，本文的主要贡献包括如下几个部分： (1)对软件直接补偿开环变频泵控马达调速系统的马达转速降落进行了理论分析，给出了马达转速降落公式和补偿系数公式，为软件直接补偿开环变频泵控马达调速系统的马达转速降落提供了理论依据；提出了变频泵控马达调速系统的负载补偿控制方法和“负载分段线性补偿”方法，由此提高了调速系统的速度刚性和调速精度。 (2)提出了针对大功率大惯性变频泵控马达调速系统的复合补偿控制结构，实验结果证明了这种复合补偿控制结构的有效性，为提高大功率大惯性变频泵控马达调速系统响应的快速性和控制性能提供了新思路和新方法。 (3)提出了基于实数编码遗传算法的变频泵控马达调速系统PID控制器和模糊PID控制器的参数寻优方法，为大功率大惯性变频泵控马达调速系统控制参数的整定提供了新的途径。 (4)对主要参数对变频泵控马达调速系统的性能影响进行了时域仿真分析和开环阶跃响应实验研究，得到了参数变化对响应性能指标的影响规律，为提高大功率大惯性变频泵控马达调速系统的性能指标提供了参考理论依据。 (5)对变频泵控马达调速系统和进口节流阀控马达调速系统进行了能耗分析和对比实验研究，得到了有益结论，为进一步提高变频泵控马达调速系统的节能效果提供了新思路。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH137
【图文】：

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第I章绪论盾构在掘进过程中出现的地表沉降和保证隧道轴线的准确需要对切削参数实时调节以获得较理想的值，而刀盘的切数。含回转类负载固定液压动力设备并不少见，除了盾构以外，机，注塑机等一般均含有泵控马达回路，且马达转轴一般，系统的功率也较大，也都需要对马达转速进行实时控制回转类负载的变频驱动，研究马达转速的实时控制特性具

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加载回路是一闭式系统，还包含有由循环泵构成的补油回路。主回路中的马达通过联轴节一惯性轮组一联轴节同加载泵相连。系统主回路中的压力取决于加载回路中所加负载的大小，所加负载由比例溢流阀调定。图2.1.2是系统布局照片图，图中显示了系统的布局和一些元件，如主泵、马达等，图中的三通球阀用以切换到其它油路。图2.1.3是部分元件照片图，图中显示出加载泵、比例溢流阀等元件。(1)主泵和马达1113]主泵采用Parker公司定量泵(和图2.1.3照片中显示的加载泵是同一规格)，型号为F12一040一RF一IH，技术规格参数如下:排量:4oem3/rev;工作压力:最大间歇480bar，最大连续420bar;泵最高自吸转速:265Orpm;24

【引证文献】