高性能注塑機關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、二十一世紀是科技的世紀，隨著材料技術(shù)的發(fā)展，伺服電機的性能得到了很大的提高，為注塑機的高速、高精度提供了可能。先進控制技術(shù)的進一步發(fā)展和完善，為實現(xiàn)電機和泵聯(lián)接的注塑機驅(qū)動系統(tǒng)伺服控制提供了理論依據(jù)。微控制器，特別是芯片技術(shù)的提高以及專用DSP的出現(xiàn)為算法控制技術(shù)的實現(xiàn)提供了可能。
　　 節(jié)能、高速、高精度、低噪聲是高性能注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。然而，高速度和高精度、低噪聲往往是兩個互相矛盾的方向?？刂品椒ǖ膬?yōu)化對解決節(jié)能以及

2、高速、高精度有重要的意義，因此有必要對注塑機的控制方法進行研究。注塑機節(jié)能液壓系統(tǒng)，正在從過去的流量比例和壓力比例的雙控制走向負載敏感自適應(yīng)控制，走向變頻調(diào)速控制、伺服控制及伺服閉環(huán)控制。高端的節(jié)能動力驅(qū)動系統(tǒng)是高性能注塑機不可缺少的系統(tǒng)。
　　 針對上述問題，本論文首先采用模糊預(yù)測的方法對注塑機驅(qū)動電機—異步電機的轉(zhuǎn)速控制進行了研究；其次，利用內(nèi)模控制的方法對注塑機驅(qū)動電機—永磁同步伺服電機的電流調(diào)節(jié)器進行了深入的研究；第三，

3、將模糊控制用于電機和變量泵的協(xié)調(diào)控制；第四，針對高速度、高精度和低噪聲之間的矛盾，對不同的電機和變量柱塞泵之間的聯(lián)接方式進行了研究；最后分析了注塑機伺服電機變量泵驅(qū)動系統(tǒng)節(jié)能的原理并和閥控系統(tǒng)節(jié)能進行了比較。
　　 論文主要內(nèi)容包含以下幾個方面：
　　 1)異步電機轉(zhuǎn)速控制器的設(shè)計。在異步電機的控制中，電阻、電抗等參數(shù)對轉(zhuǎn)速控制產(chǎn)生較大的誤差影響，從而影響控制精度和動態(tài)響應(yīng)速度。基于感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型，將模糊邏輯系統(tǒng)引入

4、預(yù)測控制。針對異步電機的強耦合特性，提出模糊預(yù)測控制的方法，并用模糊預(yù)測控制的方法設(shè)計了高性能的轉(zhuǎn)速控制器。
　　 2)基于磁場定向的控制原理，提出了永磁同步電機電流調(diào)節(jié)器的內(nèi)?？刂?IMC)設(shè)計。在永磁同步伺服電機的矢量控制中，電機的調(diào)速范圍很寬時，電阻、電抗等參數(shù)對d，q軸電流的控制產(chǎn)生較大的誤差影響，從而影響控制精度和動態(tài)響應(yīng)速度。用矩陣奇異值分析了IMC電流調(diào)節(jié)器的魯棒性，并將其應(yīng)用于永磁同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制中

5、。對電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)進行了仿真并用DSP實現(xiàn)電機矢量控制的運行實驗，實驗表明，用IMC電流調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的電機調(diào)速，能夠獲得良好的跟蹤性能和較高的穩(wěn)態(tài)精度，從而提高了電機的控制能力并驗證了IMC電流調(diào)節(jié)器的在寬調(diào)速時對電機參數(shù)依賴性小的良好性能。
　　 3)從模糊控制的理論出發(fā)，提出了將模糊控制方法用于伺服電機和變量泵的協(xié)調(diào)控制。解決了注塑機變頻調(diào)速時出現(xiàn)的低速特性差，動態(tài)響應(yīng)慢，調(diào)速精度不易保證等問題。用模糊內(nèi)模協(xié)調(diào)控制的方法