资源描述：
《基于他励电机的智能车速度控制.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、基于他励电机的智能车速度控制机电一体化技术夏永峰,杨汝清,王晨(上海交通大学机器人研究所,上海200240)TheSpeedControloftheIntelligentVehicleBasedonSeparatelyExcitedMotorXIAYongfeng,YANGRuqing,WANGChen(ResearchInstituteofRobotics,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China)摘要:根据智能车辆电压控制的特点,分析了他励电动机的性能,
2、提出了基于他励电动机的智能车辆的PID速度控制方法,并通过实验验证,取得良图1他励电机示意好的效果.转矩特性T=KTIa=KTIfIa关键词:串励电动机;他励电动机;PID控制UNRst中图分类号:TP273转速特性n=-IaKEKE文献标识码:A机械特性n=n0-bT文章编号:10012257(2008)04001703从这3个特性方程可以得出他励电动机的一般Abstract:Analyzetheperformanceofthesepa性能:扭矩与电枢电流,转速与电枢电流成线性比例ratelyexci
3、tedmotoraccordingtothefeatureofthe关系,控制精确.转速与扭矩也成线性比例关系,且controloftheintelligentvehicle,putforwarda比例系数通常比较小,这样在负载变化时,转速变化controlmethodoftheintelligentvehiclewithsepa[2]不是很大,特性比较硬.ratelyexcitedmotor.Atlast,validatethecontrol1.2他励电机性能分析byexperimentsandachievegoodre
4、sults.他励电机的励磁线圈由独立电源控制,是一个Keywords:seriesmotor;separatelyexcited定值.智能车辆启动时,电枢电压从零逐步增加,而motor;PIDcontrol励磁电流是一个比较大的定值,扭矩迅速线性增加,车辆启动迅速.加速时,速度与电枢电压成线性比例0引言关系,调节速度快而准确.减速时,他励电机的励磁线圈是独立供电,在电枢电压降低时,反向电动势可智能车辆的导航与定位、自动驾驶与控制车辆能超过电枢电压而产生反向电枢电流,进而产生电的预警防碰等关键技术的研究,近年来受到国内外[1]
5、磁反向力矩,所以减速较快.制动时,与减速相似,可越来越广泛的关注,也取得了丰硕的成果.智能车以通过电磁反向制动力矩制动,并以机械制动作为辆作为实验平台,串励电机不能完全由电压来控制辅助,制动效果非常好,不需要进行切换励磁线圈电运行状态,所以不适合做为智能车辆的驱动电机.为流方向以进行反向制动.而且这种电磁反向制动的此,提出了以他励电动机作为智能车辆的驱动平台能量可以回收给电池充电.他励电机的特性比较硬,的动力元件,并且进行了一系列控制实验.在路面扰动时也能保持比较稳定的速度,提高了车1他励电机分析辆乘坐的舒适性.1.1他励
6、电机工作原理2基于他励电机的速度控制他励电机的励磁线圈由独立电源供电.他励电智能车辆的驱动部分由处理器、电机驱动器、他动机的电气示意如图1所示.励电机3部分组成.在智能车辆CyberC3中选择了收稿日期:20071107基金项目:上海市科委登山计划资助项目(062107035)DSP作为核心的处理器.机械与电子2008(4)172.1驱动平台硬件实现代替连续系统的微分方程,从而将PID算式离散智能车辆驱动平台如图2所示.化,其差分方程如下:KP!Tu(i)=u(i-1)+KP(ei-ei-1)+!ei+TIKP!T
7、D(ei-2ei-1+ei-2)T实验表明仅采用P控制满足不了控制要求.KP值小,导致控制精度不高,误差较大.而KP值大,由图2智能车辆驱动平台于他励电机存在电磁反向制动力矩,在调节过程中TMS320LF2407A(以下简称F2407)是TI公会由于调节量的变化大引起车辆在加速与制动之间司在TMS320系列DSP的基础上,专为数字电机控频繁转换,从而导致速度调节不流畅,车辆产生震制而设计的.具有改进的哈佛结构、多总线结构和流动,舒适性很差.所以采取PI的控制策略,KP可以水线结构等优点.而且,指令执行速度提高到40取适中的值
8、,由I项消除稳态误差.为了取得更好的MIPS,几乎所有指令都可以在25ns的单周期内完控制效果,可以将加速时的KP值与减速时的KP值成,如此高的运算速度可以通过采用高级控制算法,分开标定.这样既能保证加速快,也能削弱减速时引如模糊控制、卡尔曼滤波和状态控制来提高系统的起的震动
