畢業(yè)設(shè)計--直流電動機(jī)智能調(diào)速方法的仿真研究(編輯修改稿)
2025-02-12 21:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 不斷發(fā)展和完善，特別是在 20世紀(jì) 80年代，達(dá)到了研究的空前繁榮。目前，國外主要電氣公司，均已開發(fā)出數(shù)字直流調(diào)速裝置，有成熟的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模版化的應(yīng)用產(chǎn)品供選用。而在國內(nèi)，數(shù)字式直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)也具有很大的市場需求?？蒲袉挝弧⒋髮Ｔ阂约捌髽I(yè)單位等，都在研究開發(fā)高性能的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)裝置。大型直流電 機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)一般采用晶閘管整流來實現(xiàn) [5]。 現(xiàn)如今，自動控制領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新的控制算法，如預(yù)測控制算法、自適應(yīng)算法、各種人工智能算法 (包括模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等 )。這些算法發(fā)展至今都已有較完善的理論基礎(chǔ)，而且在實際的工程中都已有很成功的應(yīng)用實例。 歸納目前大量應(yīng)用的調(diào)速控制系統(tǒng)，并對技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用需求進(jìn)行全面分析之后，我們可以總結(jié)出下列發(fā)展趨勢： (1)智能化。智能控制如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、解耦控制等，已深入到運(yùn)動控制系統(tǒng)的各個方面，各種智能觀測器和辨識技術(shù)應(yīng)用于電機(jī)控制系統(tǒng)中，大大改善了控 制系統(tǒng)的性能，為電機(jī)控制系統(tǒng)的智能化提供了可能 [6]。 (2)網(wǎng)絡(luò)化。微處理器的發(fā)展，使數(shù)字控制器簡單而又靈活，同時為聯(lián)網(wǎng)提供了可能。隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，單機(jī)的控制系統(tǒng)越來越少，取而代之的是大規(guī)模多機(jī)協(xié)同工作的高度自動化系統(tǒng)，這就需要計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持，傳動設(shè)備及控制器作為一個節(jié)點(diǎn)連到現(xiàn)場總線或工業(yè)控制網(wǎng)上，實現(xiàn)集中或分散的生產(chǎn)過程實時監(jiān)控。 (3)高頻化。在功率驅(qū)動裝置中，低頻的半控器件 —— 晶閘管在中小功率范圍將會被高頻的全控器件 —— 大功率晶體管所代替，這既可提高系統(tǒng)性能，又可改善電網(wǎng)的功 率因素。 運(yùn)用 MATLAB／ SIMULINK 建模的特點(diǎn)已發(fā)展?fàn)顩r MATLAB憑借其強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力、簡便的繪圖功能、可視化的仿真環(huán)境以及豐富的算法工具箱，己成為國際控制界最為流行的計算機(jī)輔助設(shè)計及教學(xué)工具軟件。長期以來，仿真領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是放在仿真模型建立這一環(huán)節(jié)上，即建立準(zhǔn)確而快速地仿真模型是至關(guān)重要的。而 MATLAB提供的動態(tài)系統(tǒng)仿真工具 SIMULINK，則是眾多仿真軟件中功能最強(qiáng)大、最優(yōu)秀、最容易使用的一種。在 SIMULINK中，對系統(tǒng)進(jìn)行建模將變得非常簡單，而且仿真 過程是交互的，因此，可以很隨意地改變仿真參數(shù)，并且立即可以得到修改后的仿真結(jié)果。另外，使用MATLAB中的各種分析工具，還可以對仿真結(jié)果進(jìn)行分析和可視化。它可以建模與仿真的對象的類型廣泛，可以是機(jī)械的、電子的等現(xiàn)實存在的實體，也可以是理想的系統(tǒng)，可仿真的動態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性可大可小，可以是連續(xù)的、離散的或混合類型的 [3]。最近幾年，隨著計算機(jī)仿真軟件的發(fā)展，調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模及其穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能的仿真分析己成為對電機(jī)系統(tǒng)研究的一個重要方面。 運(yùn)用 MATLAB中的電力系統(tǒng)模塊庫 (Power System Blockset)[可以將電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計所需要的復(fù)雜算法和先進(jìn)控制理論相結(jié)合，因此運(yùn)用 MATLAB／SIMULIK來建立準(zhǔn)確而有效的調(diào)速仿真模型是非常有必要的 [7]。運(yùn)用 MATLAB／SIMULINK來建立的調(diào)速系統(tǒng)的模型，其通用性強(qiáng)、構(gòu)造模型簡單、修改參數(shù)容易、界面友好、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，適宜于系統(tǒng)動態(tài)分析，減少了重復(fù)勞動，對分析和設(shè)計有較高的實用價值。 模糊控制的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 近一個世紀(jì)以來，模糊控制得到了很快的發(fā)展，這主要是由于模糊控制器可以應(yīng)用專家的控制經(jīng)驗，對難
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