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数字农业平台电机驱动控制系统设计

王转卫

   电机驱动控制部分是数字农业精准生产技术平台的动力来源,又包含基本运动控制功能的实现,它的设计质量直接影响到系统的可行性以及位置控制精度。整个驱动系统要实现自动化控制,不但容量上应满足要求,拖动桁架及所有附属物在轨道上按要求运行,而且要求控制精度高。 论文通过分析比较各种电动车辆驱动电机及驱动控制技术的特点,结合平台实际要求,选择电动车专用异步电机GLMI15A1为平台桁车的驱动电机,FX2N可编程控制器(PLC)为核心控制器件,三菱智能功率模块(IPM)PM300CVA060为功率变换模块,并提出了用PLC对异步电机实行矢量控制的方案。 论文首先对异步电机矢量控制技术进行了理论分析和研究。在此基础上,结合桁车运行时的实际要求,确定采用转子磁场定向控制(RFOC)算法实现定子电流励磁分量和转矩分量的完全解耦控制,并给出了矢量控制原理图。指出这种控制方法的控制性能受到转子时间常数精度的制约,提出了一种异步电机转子时间常数辨识方法。考虑到实际应用,论文给出了在工程实际中测定励磁电流分量和转矩电流分量的一种方案。 能量回馈技术在电驱动技术中占有重要地位,论文提出了一种在矢量控制算法中实现能量回馈的方法思路,即结合电源电池的充放电特性,利用矢量控制算法中励磁分量和转矩分量完全解耦的特点,通过控制定子电流的转矩分量的正负来实现回馈制动。 论文对电机驱动控制系统的硬件和软件部分的一些关键模块进行了设计和分析。硬件方面主要包括蓄电池电源设计、电机及相应功率模块选择、控制器相关硬件模块设计与分析等,并指出在应用时需要考虑的一些实际问题。软件方面提出了矢量控制算法在PLC上实现的总体思路,并对模拟量模块、高速计数器模块和通信模块的软件设置也做了比较详细的介绍和说明,给出了相应的一些设置程序。 论文从实际应用角度介绍了几种硬件设备在安装或使用过程中应该注意的问题,说明安全、高效地用好各个器件是保证系统可靠工作的物质前提,并对驱动控制系统在实际使用时的相关问题做了简单介绍。……   
[关键词]:电机驱动;矢量控制;可编程控制器(PLC);能量回馈
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2007年
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