基于QFT的变负载特性下的电机速度控制器设计.pdf

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1、机械设计与制造第6期158MachineryDesign&Manufacture2013年6月基于QFT的变负载特性下的电机速度控制器设计张达方．唐猛(西南交通大学智能机电技术研究所，四川成都610031)摘要：在电机控制系统中，当负载存在变载荷特性的情况下，其电机速度控制系统的控制性能往往会受到负载变化较大的影响。从而影响其系统控制效果，以变载荷负载为研究对象，通过使用Qrr控制方法，设计出在一定的负载变化范围和干扰下仍能达到预定性能要求的控制器。基于变载荷传送带的运行控制实例，通过建立整个控制系统的传递函数，依据运行要求情况给出了频域指标，

2、然后对传送带的速度控制进行了QFT控制器设计，最后与基于PI控制策略的电机控制器进行控制性能对比，表现了Qrr控制所具有的良好的定性与定量控制性能，以及面对变负载对象情况下控制性能的稳定性。关键词：变载荷；电机；定量反馈理论；鲁棒控制中图分类号：TH16；TM3；TM571文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)06—0158—03SpeedControllerDesignBasedonQFTforElect-MotorControlSystemwithVariableLoadObjectCharacteristicZHANGDa

3、-fang，TANGMeng(IntelligentMechanicalandElectricalTechnologyResearchInstitute，SouthwestJiaotongUniversity，SichuanChengdu610031，China)Abst~ct：intheElect-Motorcontrols~tem，thespeedcontrolpe~rmanceisinfluencedbyvariableloadobjectcharacteristiconcertaindegree．Here，aspeedcontrolle

4、r6倒edonQrr(QuantitativeFeedbackTheory)isproposedandpresentedforvariableloadobjectduetosolneinfluencebyloadchangeanddistributionfromoutside．Asaresearchcaseandobject，aconveybeltfortruckcontainerisinvolvedinduetoitschangeableloadanddistributioncharacteristic．Inordertodesignasui

5、tableQrrforspeedcontrol，theelect-motortransformfunctionisestablishedandtheoveralls~temtransformfunctionisalsodeducedThefrequencyspecifcationisalsogivenaccordingtotherealoperationrequirements．Finally，thespeedloopcontrollerbyQrTisdesignedandthencontrolpeCormanceisanalyzedandsi

6、mulatedBycomparingwiththetraditionalPIcontrolstrategyappliedtotheS01I~system，thesimulationresuhshowsthattheQFT-basedspeedcontrollerforvariableloado~ectposeshighercontrolstabilityandbetterrobustnesscharacteristic．∞wellnsagainsttothedistributionfromoutside．KeyWords：VaHableLoad

7、Characteristic；MotorControl；QFT；Robustcontrol1引言办法，以0FT方法来进行时变系统的电机控制器设计。定量反馈理论(QuantitativeFeedbackTheory，QZr)是以色列在传统的机电结构中，电机的选择一般是考虑其最大功率学者IsaacHorowitz教授及其合作者提出的一种鲁棒控制设计方和额定功率，然后选用适当的减速器来匹配系统的运行速度或者法，是一种基于频域的设计方法，其设计思想是针对不同性能要负载转矩。这主要是由于大部分生产机械是由恒转矩负载、泵类和恒功率负载这三种负载转矩特性组成

8、，一般在选定电机后，可求下找出各自性能的对数幅相图，将其进行整合，然后选用适合的以进行较为良好的外环功率或者速度调节。一般的机械负载都在控制器传递函数