基于IRMCF171的医用离心机优化控制系统的研究与设计
[Abstract]:Medical centrifuge is a kind of motor equipment for separating, concentrating and purifying the mixed material by high speed centrifuge. It is widely used in medical devices, biomedical research and other fields. This paper aims at the separation and purification of blood products. The purification of this kind of substances does not need to be super high speed, but requires strong anti-interference, smooth and efficient process, so that the purified substances will reach the relevant standards. Therefore, it is very important to study the material optimal control of centrifuge. At present, medical centrifuge has some disadvantages: first, the anti-interference ability of driving motor is weak and the technology of eliminating vibration is not mature, the quality of centrifugal material will affect the steady operation of motor; The second is that the running state in the range of full speed can not reach the smooth steady state, so the system needs high precision and high quality control to ensure that the centrifugal material can meet the design requirements. The vector control system of permanent magnet synchronous motor based on i_d=0 control is constructed in this paper. The method is simple and convenient. It not only can decouple the rotor flux and stator current, but also has the advantages of small size and reliable operation. High efficiency, easy maintenance and so on, suitable for high precision, wide range and high dynamic performance control. In addition, in order to avoid some disadvantages when using position sensor and save production cost, the control technology of position sensorless is adopted, and the two algorithms of pulsating high frequency voltage injection method and sliding mode observer method are added. To obtain the rotor position information of the motor. In this paper, the hybrid control method is adopted, and their respective advantages are used to combine the two methods. When the motor is running at zero speed and low speed, the high frequency voltage injection method is adopted to obtain the rotor position detection by filtering and decoupling the high frequency signals. However, when the motor is running at high speed, the sliding mode observer can be used to suppress the buffeting phenomenon by using the saturation function to ensure the good dynamic performance of the motor. The combination of them can achieve the purpose of optimal control of the system. In the aspect of hardware design, this paper adopts the processor IRMCF171designed by IR company for sensorless control. This is a motor closed-loop control ASIC chip based on pure hardware circuit. It integrates the motor motion control engine MCE and the 8051 kernel, and contains a variety of control algorithm modules, especially the sensorless control module. It is suitable for the hardware circuit design of this paper. The hybrid model of the two methods is simulated and analyzed in MATLAB/Simulink environment. The results show that the hybrid control method can run smoothly in the whole speed range. The method can not only avoid the problem of phase deviation in the high speed operation of motor, but also overcome the problem of the error of the sliding mode observer when the motor is running at low speed.
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH788.4
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,本文编号:2196296
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