制动器试验台电惯量系统控制方法研究

论文题目: 制动器试验台电惯量系统控制方法研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械电子工程

作者: 周洪旋

导师: 宫文斌

关键词: 制动器试验台,电惯量,双闭环,直流调速,前馈补偿控制,单神经元自适应控制

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 制动器试验台是测试制动器性能和质量的装置,其中大飞轮环节具有许多缺点,因此成为国内外厂商对试验台改造的重点。本文研究的电惯量技术是减小飞轮惯量,对原系统的电机调速系统进行补偿控制,使其制动效果与原系统一致。在双闭环直流调速系统的基础上,以恒定力矩式制动试验为例,本文分析得到通过按规律改变电流环给定电压可以实现电惯量系统。考虑到制动负载的扰动,引入了负载扰动前馈补偿控制,构成一种复合直流调速控制系统。针对电惯量系统中传统PID 转速控制中的缺点,讨论了单神经元及单神经元自适应控制,提出了基于单神经元自适应PID 控制器的电惯量系统控制策略并以该控制器来改造转速环,建立了电惯量系统动态模型。最后对电惯量系统进行了仿真和台架试验并取得良好的控制效果,表明本文提出的电模拟系统控制方法切实可行。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 电惯量制动器试验台

1.3 本文的研究意义

1.4 本文的主要研究内容

第二章 直流电机控制系统

2.1 引言

2.2 他励直流电机

2.2.1 电气拖动的动力学方程

2.2.2 他励直流电机的机械特性

2.2.3 他励直流电机的调速特性

2.2.4 他励直流电机的动态模型

2.3 可控硅-直流电机系统

2.4 直流调速系统的双闭环控制

2.4.1 双闭环直流调速系统的组成

2.4.2 双闭环直流调速系统的稳态分析

2.4.3 双闭环直流调速系统的动态分析

2.4.4 用工程设计方法设计ASR与ACR

2.4.5 双闭环电惯量系统存在的问题和解决思路

2.5 本章小结

第三章 电惯量控制方法研究

3.1 引言

3.2 机械惯量系统动力方程

3.3 双闭环直流电机系统动力方程

3.4 电惯量控制的实现方法

3.4.1 机械惯量的飞轮模拟和电模拟

3.4.2 改变转速环给定电压实现的电惯量控制

3.4.3 改变电流环给定电压实现的电惯量控制

3.4.4 改变转速环和电流环给定电压实现的电惯量控制

3.4.5 电惯量控制实现方法的比较

3.5 电惯量系统中直流电机的工作状态

3.5.1 直流电机的输出转速

3.5.2 直流电机的输出力矩

3.5.3 直流电机的电枢电流

3.5.4 直流电机的电枢供电电压

3.5.5 直流电机的输出功和功率

3.6 电惯量系统模型

3.6.1 电惯量系统的双闭环特点

3.6.2 电惯量系统的动态模型

3.7 变力矩制动下的电惯量系统

3.7.1 变力矩制动下的电惯量原理

3.7.2 变力矩制动下的电惯量系统结构

3.8 本章小结

第四章 单神经元控制器实现的电惯量系统

4.1 引言

4.2 单神经元

4.2.1 单神经元模型

4.2.2 单神经元的学习规则

4.3 单神经元自适应PID控制

4.3.1 单神经元自适应控制器

4.3.2 单神经元自适应PID 控制系统及控制策略

4.4 采用单神经元自适应PID 控制器的电惯量系统

4.4.1 系统的组成

4.4.2 控制器参数的确定

4.5 本章小结

第五章 电惯量系统的仿真与试验研究

5.1 电惯量系统的仿真和分析

5.1.1 仿真的目的和模型

5.1.2 仿真条件设置

5.1.3 仿真结果和分析

5.2 电惯量系统的试验和分析

5.2.1 试验的目的和方案

5.2.2 试验结果和分析

第六章 结论

6.1 本文结论

6.2 本文不足及其建议

参考文献

摘要

ABSTRACT

致谢

发布时间: 2005-08-26

参考文献

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