学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电梯永磁同步门机速度曲线设计和鲁棒控制

作　者: 曹歆
导　师: 范启富；纪道林
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制工程
关键词: 电梯永磁同步电机门机系统速度曲线鲁棒H_∞控制混合灵敏度
分类号: TM341
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 193次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着高层建筑不断增多,电梯的使用越来越广泛。门机作为电梯中动作频度较高,并且直接与乘客接触的重要部件,其运行状况,包括速度、效率、稳定性和可靠性成为评价电梯性能的重要指标。本论文以近年来迅速发展的永磁同步电机为驱动的门机控制系统作为研究对象,详细分析了各部件在门机运行过程中的功能和作用,归纳了系统中容易产生的扰动量和摄动因素,论述了永磁同步电机的结构和特性,以及已经在永磁同步电机控制上广泛应用的矢量控制理论。在物理方程和动力方程的基础上,研究了该门机系统的数学模型,运用MATLAB/SIMULINK软件建立起了系统的模型,并进行了仿真实验。实验结果表明,仿真模型基本能体现出门机系统的动态性能。为了能够缩短开关门运行时间,本论文设计了一种以高次多项式拟合的开关门速度曲线,使得门机能够同时具有较高的运行速度、较好加减速性能和较小的运行噪声。并且,通过计算验证了运行在该速度曲线时,电机输出能够满足最高速度、关门能量小于规定值和最大减速度时门扇不倾斜等几项基本指标。为了抑制门机系统的参数摄动和负载扰动等不确定因素的干扰,本论文运用了鲁棒H_∞控制理论,将该问题转化为混合灵敏度问题,选择了合适的加权函数后,运用MATLAB鲁棒工具箱中的专用函数设计了H_∞控制器,并用它来代替门机控制系统速度环中的原PI控制器。通过仿真实验,输出了门机系统的速度、电流和力矩图形,经与原PI控制器时的图形对比,表明该控制方法能够使系统具有较好的鲁棒性,有效抑制不确定因素对系统造成的干扰。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-18
  1.1 选题的背景和意义  11-12
  1.2 门机开关门速度曲线的现状和改进方向  12-13
  1.3 鲁棒控制理论的发展概况  13-17
  1.4 论文的主要研究内容和组成  17-18
第二章电梯门机系统的组成  18-45
  2.1 轿厢门机装置  18-24
  2.2 层门装置  24-26
  2.3 地坎  26
  2.4 轿门与层门同步开启和闭合过程  26-27
  2.5 易产生的扰动量  27-28
  2.6 门机的电气控制系统  28-44
  2.7 本章小结  44-45
第三章门机系统运行的速度曲线设计  45-57
  3.1 速度曲线概述  45-46
  3.2 新速度曲线设想  46-48
  3.3 速度曲线的设计和拟合  48-52
  3.4 速度曲线可行性的验证  52-56
  3.5 本章小结  56-57
第四章永磁同步门机系统的建模  57-67
  4.1 MATLAB 工具简要介绍  57
  4.2 永磁同步门机电气控制系统建模  57-61
  4.3 门扇负载模型  61-63
  4.4 永磁同步门机系统仿真模型  63-66
  4.5 本章小结  66-67
第五章鲁棒H_∞控制理论在永磁同步门机系统中的应用  67-83
  5.1 鲁棒控制理论基础  67-68
  5.2 H_∞控制的标准问题  68-70
  5.3 混合灵敏度问题  70-72
  5.4 永磁同步门机系统H_∞控制器的设计  72-79
  5.5 H_∞控制器时的永磁同步门机系统仿真  79-82
  5.6 本章小结  82-83
第六章总结与展望  83-85
  6.1 本文总结  83-84
  6.2 研究展望  84-85
参考文献  85-88
致谢  88-90
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  90-92

电梯永磁同步门机速度曲线设计和鲁棒控制

内容摘要

全文目录

相似论文