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1、他勵直流電動機速度控制他勵直流電動機速度控制MoleykuttyGeorgeFacultyofEngineeringandTechnology,MultimediaUniversityMelakaCampus,75450Melaka,Malaysia摘要本文提出了他勵直流電動機電樞電壓變化的速度控制。本文的新穎性在于SEDM速度控制中非線性自回歸移動平均二級控制器的應用，并討論了SEDM斬波電路的速度控制。此項設計系統(tǒng)的性能已與使用傳統(tǒng)控制器的傳統(tǒng)性能進行了比較。整個系統(tǒng)也已使用MATLAB7.0工具箱建模。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，
2、利用NARMA-12控制器，PI和磁滯電流控制器都可以被消除淘汰。關鍵詞：斬波電路；NARMA-L2；SEDM；速度控制1介紹直流電機已被廣泛應用于諸多工業(yè)應用中，如電動汽車，鋼材軋機，電動起重機以及由于具備精確、廣泛、簡單且連續(xù)的控制特性的機械手。從傳統(tǒng)上來說，變阻式電樞控制方法已經(jīng)被廣泛用于低功率直流電動機的速度控制。然而，靜態(tài)功率轉(zhuǎn)換器的可控性，廉價性，高效率和高載流能力給電驅(qū)動器的性能帶來了重大改變。通過使用PID控制器，所需的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速性能得以獲取并實現(xiàn)。由于PID控制器要求精確的數(shù)字模型，如果存在參數(shù)的變化，系
3、統(tǒng)的性能將成為難題。近年來，NNC已被有效引入，來提高非線性系統(tǒng)的性能。鑒于學習能力，大規(guī)模并行性，快速適應性，內(nèi)在逼近能力和高度兼容性，NNC在系統(tǒng)辨識和控制上的應用將成為可能。基于負載適應性多輸入多輸出線性化技術的恒功率弱磁控制器已被提出，用于有效開發(fā)高速刻度的他勵直流電動機。附帶一個能夠產(chǎn)生從零刻度到大于輸入交流電壓最大值的可控直流電壓的開關裝置可控直流電壓。單相一致的PWM的AC-DC降壓升壓轉(zhuǎn)換器已被用于他勵直流電動機的電樞電壓控制，該轉(zhuǎn)換器附帶一個能夠產(chǎn)生從零刻度到大于輸入交流電壓最大值的可控直流電壓的開關裝
4、置。為了提高仿真速度，基于對每個PWM13他勵直流電動機速度控制周期上的電壓和電流的平均值估計的一般模擬方法已被提出、分析和測試驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速特性的科學計算，該驅(qū)動器配置了電流調(diào)節(jié)性的PWM逆變器所產(chǎn)生的多相無刷直流電動機。能夠預測包括機械和電子組件的系統(tǒng)的動態(tài)特性的開環(huán)控制系統(tǒng)已被成功設計并應用于控制直流電動機的速度控制。使用傳統(tǒng)控制器的其他幾個速度控制技術已被引入。目前，基于控制器的高級人工智能促進電力電子電源系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的擁有智能速度控制器的調(diào)速電路。在此文中，NARMA-L2控制器被提出應用于他勵直流電動機在恒轉(zhuǎn)矩
5、區(qū)的速度控制。此文的重點在于他勵直流電動機速度控制的NARMA–L2控制器的應用。本文還討論了使用斬波電路的SEDM速度控制。SEDM的速度控制技術詳載于本文的第二部分。第三部分的仿真結(jié)果表明了利用NARMA-L2控制器控制他勵直流電動機的速度的成功應用。他勵直流電機速度控制技術他勵直流電動機的速度主要是通過區(qū)分持續(xù)轉(zhuǎn)矩區(qū)的電樞電壓，使其在零和額定轉(zhuǎn)速之間變動。而在恒功率區(qū)，實地焊劑應該被減少，以便獲得在額定速度以上的速度。電機驅(qū)動含有慣量J、摩擦系數(shù)Dm和負載轉(zhuǎn)矩TL機械負載。該直流電動機的詳細規(guī)格如下：表1直流電動機
6、規(guī)格表Shaftpower5hpRatedvoltage240VArmatureresistance0.6ΩArmatureinductance0.012HFieldresistance240ΩFieldinductance120HTotalinertia(J)1kgm2Viscousfrictioncoefficient(B)0.02NmsCoulombfrictiontorque(Tf)0Nma）基于MATLAB/SimPowerSystems對SEDM的建模和控制：13他勵直流電動機速度控制圖1顯示的是電樞控制采用
7、斬波電路他勵直流電動機的速度控制電路，圖2是MATLLAB/SimPowerSystems的模型顯示。它包括通過斬波電路由直流電源供電的他勵直流電動機。單個晶閘管晶閘管，及其控制電路和一個續(xù)流二極管組成了斬波電路。電機驅(qū)動的機械負荷有慣量J、摩擦系數(shù)B、和負載轉(zhuǎn)矩TL?？刂齐娐酚伤俣瓤刂苹芈泛碗娏骺刂蒲h(huán)組成。PI控制速度控制回路能夠感應電機的實際速度，并與基準速度進行比較，以決定由電動機要求的參考電樞電流。人們可能會注意到，實際速度的任何一個變化是對電動機決定的電樞電流的測量。電流控制回路由一個滯環(huán)電流控制器(HCC)
8、組成。圖3展示了滯環(huán)電流控制器的框圖。滯環(huán)電流控制器是用于斬波電路在電機的實際電流與額定電流的比較中產(chǎn)生切換效果。如果實際電流小于額定電樞電流，就產(chǎn)生出一個正脈沖；相反如果實際電流大于額定電樞電流，就產(chǎn)生出一個負脈沖。滯環(huán)電流控制是一種控制電源電子轉(zhuǎn)換器的方法，這樣，輸出電流便會遵循額定電流波形而產(chǎn)生。滯環(huán)電流控制器
