基于DSP的泵控液压缸变频调速系统.pdf

《基于DSP的泵控液压缸变频调速系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于DSP的泵控液压缸变频调速系统戴长秋罗继庚黄元峰李宁武汉工程大学武汉430205摘要：变频泵控调速系统通过改变输入供电频率来改变电机的转速，从而改变定量泵的排量，实现对液压缸的速度调节。相比于传统的阀控调速系统，无节流损失，效率高，结构简单，精度高，适用于对精度要求高的大惯量液压提升机械。本文利用智能IPM模块及DSP控制器搭建1套基于DSP的泵控液压缸调速系统平台，通过DSP输出SVPWM波控制IPM模块，实现泵控液压缸的变频调速。针对该系统的非线性、变负载等特性，利用模糊PID作为系统的控制方案，实现PID参数的在线自整定，以满足系统对动态特性以及鲁棒性

2、的要求。关键词：泵控液压缸；变频调速；DSP；模糊PID；SVPWM中图分类号：TH137．51文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)10—0048—04Abstract：Thepump·-controlledvariablefrequencyspeedcontrolsystemchangesthemotorspeedbychangingthein．—putfrequency，thuschangingtheconstantpumpdisplacementandachievingthespeedadjustmentofthehydrauliccyl

3、in—der．Comparedtoconventionalvalvecontrolledsystem，thesystemfeaturesnothrottlinglosses，higheficiency，simplestructureandhighprecision，andissuitableforlargeinertiahydraulicliftingmachinerywithhighprecision．ThepaperbuildsaDSP-·basedpump-controlledhydrauliccylinderspeedcontrolsystemplatf

4、ormwiththeintelligentIPMmoduleandDSPcontrollerandrealizespump—controlledhydrauliccylindervariablefrequencyspeedcontrolbySVPWMwavefromDSPcontrollingIPMmodule．Forthefeatureslikenonlinearity，variableloadsofthesystem，thepaperusesfuzzyPIDcontrolschemetoachieveon—lineself-adjustingofPIDpar

5、ameters，thustomeetthesystemrequirementsondynamiccharaeteris—ticsandrobustness．Keywords：pump—controlledhydrauliccylinder；variablefrequencyspeedcontrol；DSP；fuzzyPID；SVPWM常规PID控制算法简单，被广泛应用于工业0引言控制中。但是对于非线性、变负载、时变复杂系传统的阀控调速系统依靠节流阀调节流量实统，因常规PID控制不能根据实际情况在线整定现执行机构的速度调节，其缺点是对油液的要求参数，不能很好地满足

6、系统对动态特性和鲁棒性高，结构复杂，存在节流损失，发热量大，效率低，的要求。因此，近年来提出了许多不同的控制策仅适合小功率或速度变化不大的场合。对于对速度略。模糊PID控制是将模糊算法和PID控制算法和精度要求较高的场合，不适合应用节流调速。相结合，使PID参数能够在线自整定。模糊PID泵控液压调速系统没有节流阀等复杂元件，控制使系统的鲁棒性更强，动态特性更好，大大系统结构简单，无节流损失，效率高，发热量低，减弱干扰对系统的影响。由于本系统是1个非线节能效果显著，适合于对速度和精度要求较高的性、时变、变负载的复杂系统，本文采用模糊PID大陨量液压提升机械，如液压

7、电梯等。控制以改善系统的动态特性及鲁棒性。近年来，随着变频技术的发展，变频液压技1系统的组成及原理术已经开始应用于容积调速系统。变频液压调速是利用变频器对电机进行调节，改变定量泵的工基本原理如图1所示。采用DSP与变频系统作转速，从而调节定量泵的输出流量，电机始终对交流电动机转速进行调节，从而改变定量泵的处在高效率的工作状态，因而节能效果好，调速排量，实现对液压缸的速度调节。系统将给定的系统具有更好的控制性能，降低了变量泵的成本，速度与光电编码器返回的速度值进行比较，经过提高了系统的可靠性。DSP运算，输出相应的SVPWM信号，再将信号进一48一《起重运输机械》

8、2011(1O)行光电耦