主从系统同步控制策略及应用的研究

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1、主从系统同步控制策略及应用研究摘要随着工业生产的发展，仅用单机传动系统己经不能满足现代化生产的需要，多机传动系统的应用可以使生产机械的机械结构得到很大简化，易于实现生产机械运转的全部自动化，因而在工业领域的应用越来越广。在多机传动系统中，有的需要各电机轴之间严格同步传动，有的则需要各电机转速或者位移之间等有一定的比值。为了提高多机传动系统的动态和稳态性能，以及满足一些特定系统对于多电机精确同步的要求，多电机同步控制方法的研究变得越来越重要。本文首先对多电机同步控制实现的结构与控制方法进行了介绍与分析，决定采用主从控制方式和基于

2、模型参考自适应控制的PID控制方法。其次阐述了交流电动机调速技术的发展和现况。采用变频调速技术，重点讨论了不同的电压、频率控制时异步电机的机械特性，并建立了变频器环节与主、从电机环节的数学模型。对模型参考自适应控制方法进行了设计，以补偿被控对象特性发生变化时产生的影响。利用MATLAB／Simulink仿真工具给出了PID控制、模型参考自适应制、和基于模型参考自适应控制的PID控制方法的仿真结果。仿真结果得到的主、从电机速度曲线表明基于模型参考自适应控制的PID控制结合了PID控制与模型参考自适应控制的优点，使得控制系统的跟随

3、性能以及同步控制精度比较好，响应速度快，抗干扰能力强。最后介绍了运输绞车排绳机构的原理。以MSP430F2618孽t片机作为控制芯片，给出了运输绞车绳牵引装置电控系统的硬件与软件设计。关键词：同步控制；主从控制；变频调速；PID控制；模型参考自适应控制TheStrategyanhonSynchronousControloflaveSystemABSTRACTWiththedevelopmentofindustrialproduction，useonlysingle．motordrivesystemhasalreadycan’t

4、meetthedemandofmodemproductioninsomeoccasions．theapplicationofmulti—motordrivesystemmakesthemechanicalstructureoftheproductionmachinerysimplifygreatlyandeasytorealizealltheautomationofproductionmechanicaloperation，thushasbeenusedmoreandmorewidelyintheindustrialfield

5、s．Inmulti—motordrivesystem，andsomeneedstrictsynchronizationbetweentheelectromotorshaft，whileothersneedtohaveacertainratioofthemotor’Sspeedordisplacement．Inordertoimprovethedynamicandstaticperformances，andtoincreasetheloadabilityofthesystem，theproblemofsynchromzeddri

6、veofmultiplemotorsmustbetakenseriously，thus，thesynchronouscontrolofmultiplemotorsisveryimportant．Firstly，inthethesis，thestructureandcontrolmethodofthemulti．motorsynchronouscontrolareintroduced，andthemaster—slaveeontr01aswel】asPIDcontrolmethodbasedonmodelreferenceada

7、ptivecontrolaredecidedtouse．Secondly,thedevelopmentandcurrentstatusoftheACmotorspeedcontroltechnologyaredescribed．Themotorsadoptthemethodofvariablefrequencyspeedregulationandthepapermainlyfocusontheanalysisofasynchronousmotors’mechanicalcharacteristicswhenthevoltage

8、aswellasfrequencyaredifferent，andestablishmentofmathematicalmodeloffrequencyconverterandthemotors．Themethodofmodelreferenceadaptivecontrol