電動叉車交流永磁控制系統(tǒng)設計及研究.pdf

1、隨著物流業(yè)的蓬勃發(fā)展，叉車的銷量越來越大，電動叉車作為叉車家族的一份子，由于其節(jié)能環(huán)保、使用成本低、維護保養(yǎng)簡單等特點，也受到了越來越多的關注。由永磁同步電機構成的交流永磁控制系統(tǒng)，不但提高了叉車控制系統(tǒng)效率，而且改善了電動叉車的性能，成了電動叉車控制系統(tǒng)發(fā)展過程中的一項革命性技術。如何設計交流永磁控制系統(tǒng)，使其滿足電動叉車行駛、操作等性能要求成為了研究的關鍵。目前，智能控制已經廣泛應用于交流永磁同步電機的控制中，用以克服交流永磁同步控

2、制系統(tǒng)變參數(shù)、非線性等不利于控制的因素，以提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。
　　 本文通過調研，了解了電動叉車的優(yōu)點及其發(fā)展狀況，通過對電動叉車關鍵技術及其控制系統(tǒng)的研究與分析后，決定研究并實現(xiàn)電動叉車交流永磁控制系統(tǒng)。然后對交流永磁控制系統(tǒng)的各項技術進行了調研，同時對智能控制理論進行了學習。
　　 對交流永磁同步電機的控制方法進行了研究，分析了交流永磁同步電機的數(shù)學模型，討論了坐標轉換公式，在此基礎上學習了電壓空間矢量控

3、制理論，并研究了Id=0的矢量控制，接著對PID控制理論進行了分析研究。
　　 通過前面的理論知識儲備及控制方案的調研，結合電動叉車的特點及控制要求，設計了電動叉車交流永磁控制系統(tǒng)的硬件部分。以TMS320F2808為主處理器，STM32為協(xié)處理器，主要設計了PWM輸出及保護電路、電流檢測電路，光電編碼器接口電路，通信模塊電路，信號量輸入/輸出電路，以及系統(tǒng)保護電路等。
　　 設計實現(xiàn)了電動叉車交流永磁控制系統(tǒng)的控制程序

4、，對程序的整體框架及主要中斷函數(shù)，電機的基本運行模式進行了介紹。程序用矢量控制方法實現(xiàn)了電機的基本控制，然后對永磁同步電機的SVPWM控制方法進行MATLAB建模仿真，對控制過程中的各個參數(shù)及電機三相上各種電壓、電流波形進行了分析。
　　 最后對遺傳算法及其對PID控制器參數(shù)的整定進行了研究，并結合電機控制的特點及要求，在傳統(tǒng)遺傳算法上進行了改進，最后成功應用于交流永磁同步電機的控制中。通過對電機運行的各項性能指標的分析，得出改