多电机控制系统谐振抑制及分析软件设计

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要／＼随着近年来工业的发展，对各种机械性能和产品质量要求的逐渐提高，单单＼：针对一台电机的控制在某些场合已经不能满足现代高科技发展的要求，而需要控P制多台电机。例如在升船机、造纸、复合材料、塑料薄膜、纺织、印染等生产线＼一／中，普遍应用多电机控制系统。J，，在多电机控制系统中，谐振抑制是一项重要内容。电机与负载之间是机械弹性轴，会产生弹性谐振，引起整个系统不稳定；电机之间一般用机械轴耦合以保持多台电机之间的速度同步，有时机械轴过长过细，会出现轴谐振，造成电机轴之间不同步，这对生产造成严重危害。如何对电机与负载间的谐

2、振、电机之间的同步轴的谐振进行有效的抑制，关系到整个系统的稳定情形。结合实践和计算机仿真分析，采用了以下四种方法来抑制谐振：(1)采用基于扭矩估计的不完全微分反馈的谐振抑制控制策略。(2)采用传统速度控制系统中应用带阻滤波器的振动抑制策略。(3)采用电机和负载转速差反馈的控制策略。(4)用速度均衡方法抑制轴间谐振。在电机控制系统的理论分析和仿真分析及实际模型实验中都取得了好的效果。本论文开发了一个分析和设计控制系统的软件，在一个界面上分析系统的时频域特性，包括阶跃响应、脉冲响应、零极点分析、伯德(boat)图、根轨迹、奈奎r，斯特图、动态和

3、稳态性能等，并进行设计。软件在分析控制系统在谐振抑制前后。的时域和频域特性得到了使用，可以方便地对控制系统进行分析和设计。／、一／√关键词。多电机控锘嗉统谐振谐振抑制同步轴速度同步，软件设计o√I矗l坂；。盛遴。；_iii蜓华中科技大学硕士学位论文AbstractWitllrapidprogressingofindustryrecentlyandmorerequirementformechanismperformanceandproductquality,singlemotorcontrolsystemcannotsatisfythereq

4、uireofmodemadvancedscienceandtechnology,SOmulti-motorcontrolsystemisneededsuchastheproductlineofshipelevator,papermaking，compoundmaterial，plasticpellicle，weave，printinganddyeingandSOon．Torsionalvibrationsuppressionisveryimportantformulti-motorcontrolsystem．Theshaftbetweenm

5、otorand10adiScoupledwithmechanismflexibilityshaft,whichstimulatestorsionalvibrationtothewholesystem．Besides．amotoriScoupledcommonlybymechanismshaftwithanothertoguaranteethatthespeedofeachmotoriSequal．Becausesomemechanismshaftsarelongandslim．torsionalvibrationisproduced，whi

6、chmakesmotorspeedasynchronyandbringsaboutbaddestroytoproductionmanufacture．Howtoeffectivelysuppressthetorsionalvibrationinfluencesstabilityofthewholecontrolsystem．Thispaperappliesandstudiesfourmethodstosuppressvibrationbasedoncomputersimulationandexperimentation．Thethreeme

7、thodsare：(1)torsionalvibrationsuppressionbasedonthefeedbackofimperfectderivativeoftheestimatedtorsionaltorque．(2)torsionalvibrationsuppressionemployingbassstopfilterbasedconventionalspeedcontr01．(3)torsionalvibrationsuppressionbasedonthefeedbackbythedifferencebetweenmotors

8、peedandloadspeed．(4)torsionalvibrationsuppressionbymotorsspeedbalance．Thetheoryanalysisan