內(nèi)?？刂品椒ㄔ陔姍C(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究本科畢業(yè)論文選題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-07-01 18:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 優(yōu)。 內(nèi)?？刂剖且环N基于過(guò)程數(shù)學(xué)模型進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)的新型控制策略。它具有設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單，控制性能好，系統(tǒng)分析性優(yōu)越，實(shí)用性強(qiáng)，可同時(shí)考慮多種指標(biāo)，應(yīng)用范圍廣，參數(shù)整定直觀明了，魯棒性可在線調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。如果可以將這種先進(jìn)控制策略應(yīng)用到異步交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，就可以改善傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾能力弱，參數(shù)不可調(diào)等缺點(diǎn)。 同時(shí)， 交流異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變的被控對(duì)象，想要更好地達(dá)成對(duì)異步交流電機(jī)的調(diào)速，必然是需要將已有的控制方法和智能控制手段相結(jié)合的，而內(nèi)?？刂品椒ň哂辛己玫募嫒菪?，它可以與模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制手段相結(jié)合，從而完成對(duì)異步交流電機(jī)的 調(diào)速。所以為了使得交流異步電機(jī)的調(diào)速更加優(yōu)越，研究?jī)?nèi)?？刂品椒ㄔ诮涣鳟惒诫姍C(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用是具有現(xiàn)實(shí)意義的。 2 文獻(xiàn)綜述 內(nèi)?？刂频难芯窟M(jìn)展 內(nèi)?？刂?(IMC, Internal Model Control)是從 20 世紀(jì) 50 年代的 Smith 預(yù)估控制器演變而來(lái)的 ,至今經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展 ,形成了較為完備的理論體系。內(nèi)模控制本質(zhì)上是一種魯棒控制 ,雖作為先進(jìn)控制理論的一種 ,但由于其對(duì)數(shù)學(xué)理論的要求不是特別高 ,應(yīng)用時(shí)計(jì)算量小 ,易于為廣大工程人員所接受。該控制策略響應(yīng)速度快 ,即使在模型失配的不利情況下仍 具有較大優(yōu)勢(shì) ,魯棒性強(qiáng) ,對(duì)過(guò)程中的干擾抑制能力具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì) ,更容易保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 [1]。 北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )選題報(bào)告 4 常規(guī)內(nèi)模控制器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，當(dāng)模型完全可逆時(shí)，只需取控制器為模型的逆，再選擇合適的濾波器即可；當(dāng)模型不完全可逆時(shí)，可以將模型分解為可逆部分和不可逆部分，其中可逆部分的逆取為控制器，再選擇合適的濾波器也可以保證控制系統(tǒng)對(duì)鎮(zhèn)定或跟蹤控制都具有最小輸出方差 [2]。眾多學(xué)者在內(nèi)?？刂破髟O(shè)計(jì)方面進(jìn)行了研究總結(jié)，且取得了豐富成果 [35]。此外，由于各種控制方法互相滲透，取長(zhǎng)補(bǔ)短，將多種先進(jìn)的控制策略與內(nèi)模控制進(jìn)行集成 可以更好地發(fā)揮內(nèi)?？刂频膬?yōu)勢(shì)。 異步交流電機(jī)調(diào)速的要求 靜態(tài)技術(shù)指標(biāo) 靜差度 （ 0/nnS ?? ） 靜差度指電動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí) ,負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降 n? 與理想空載轉(zhuǎn)速 0n 之比。 調(diào)速范圍 （在額定負(fù)載時(shí) ： minmax / nnD? ） 調(diào)速范圍是指系統(tǒng)在額定負(fù)載時(shí)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。 動(dòng)態(tài)指標(biāo) 跟隨性能指標(biāo) 在給定信號(hào)作用下，系統(tǒng)輸出量變化的情況用跟隨性能指標(biāo)來(lái)描述。當(dāng)給定信號(hào)的變化方式不同時(shí)，輸出 響應(yīng)也不同。 具體的跟隨指標(biāo)如下： （ 1）上升時(shí)間 rt ，在階躍響應(yīng)時(shí)間中，輸出量從零 起第一次上升到穩(wěn)態(tài)值 C 所需時(shí)間，它反映動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性。 （ 2）超調(diào)量 ? ，在階躍響應(yīng)時(shí)間中，輸出量超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏差與穩(wěn)態(tài)值之比的百分值。 （ 3）調(diào)節(jié)時(shí)間 st ，在階躍響應(yīng)過(guò)程中，輸出衰減到與穩(wěn)態(tài)值之差進(jìn)入177。 5％或177。2％ 允許誤差范圍之內(nèi)所需的最小時(shí)間，稱為調(diào)節(jié)時(shí)間， 又稱為過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。調(diào)節(jié)時(shí)間用來(lái)衡量系統(tǒng)整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程的快慢， st 小，表示系統(tǒng)的快速性好。 北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )選題報(bào)告 5 抗擾性能指標(biāo) 控制系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中，由于電動(dòng)機(jī)負(fù)載的變化，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)等干擾因素的影響，都會(huì)引起輸出量的變化，經(jīng)歷一段動(dòng)態(tài)過(guò)程后，系統(tǒng)總能達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。這就是系統(tǒng) 的抗擾過(guò)程。 具體的跟隨指標(biāo)如下： (1)動(dòng)態(tài)降落 %maxC? ， 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，突 加一定數(shù)值的階躍擾動(dòng) (例如額定負(fù)載擾動(dòng) )后所引起的輸出量最大降落，用原穩(wěn)態(tài)值 1C 的百分?jǐn)?shù)表示，叫做動(dòng)態(tài)降落。 (2)恢復(fù)時(shí)間 vt ，從階躍擾動(dòng)作用開(kāi)始，到輸出量恢復(fù)到與新穩(wěn)態(tài)值 2C 之差進(jìn)入某基準(zhǔn)量 bC 的177。 5％ (或177。 2％ )范圍之內(nèi)所需的時(shí)間，定義為恢復(fù)時(shí)間 vt 。其中 bC 稱為抗擾指標(biāo)中輸出量的基準(zhǔn)值，視具體情況選定 [6]。 單純使用內(nèi)?？刂频娜毕? 當(dāng)采用內(nèi)?？刂茣r(shí)，控制器實(shí)際的基礎(chǔ)是需獲取感應(yīng)電機(jī)的數(shù)
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