基于串级自抗扰的三维编织机同步控制

发布时间：2024-04-20 08:59

　　为提高旋转式三维编织机的编织效率,研究三维编织机同步控制方法,设计基于速度环的偏差耦合同步控制结构和串级自抗扰位置同步控制器;利用Simulink建立双电动机的同步控制模型并仿真分析,对比并行同步控制结构和引入速度补偿器的偏差耦合同步控制结构的跟随性能和抗干扰能力,并在偏差耦合结构基础上引入串级自抗扰控制器。仿真结果表明:基于串级自抗扰的耦合同步控制结构能实现三维编织机稳定的运行、良好的速度跟随性能以及较强的抗干扰能力,显著提高三维编织机的位置同步精度,提高旋转式三维编织机编织效率。

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【部分图文】：

图1三维编织机主要部件

三维编织机的主要组成如图1所示,通过控制拨盘与转向块交替运动,并根据预成型体的截面形状设置转向块运动状态,完成特定的锭子运动轨迹,从而编织出不同截面的复合材料预成型体。图2分别展示了编织“T”形截面和圆环形截面预成型体时转向块的运动状态,标记“X”表示转向块停止运动,其余转向块与....

图2不同截面复合材料预成型体及转向块运动状态

图1三维编织机主要部件在三维编织机运行过程中转向块由各电动机独立驱动,三维编织机转向块采用同一型号永磁同步电动机驱动,各转向块每次均运动180°,为提高编织效率,转向块每次运动先做匀加速再做匀减速运动。通过控制直轴电压ud使得直轴电流id恒为零,此时转向块驱动电动机数学模型[4....

图3电动机传递函数

根据式(1)～(5)可以得出电动机传递函数,如图3所示,其中电动机磁极对数pn=4、电阻R=2.875Ω、电感L=0.0085H、转动惯量J=0.0008kg·m2、阻尼系数B=0.02Ns/m、转子磁链ψr=0.175Wb。2三维编织机同步控制策略

图4基于速度补偿器的偏差耦合同步控制结构

为减小负载干扰引起的各转向块之间位置不同步问题,同时避免系统耦合结构过于复杂,本文基于最小相关轴原理,等状态的将相邻2台电动机位置偏差进行耦合,设计基于速度补偿器的偏差耦合同步控制结构,任一台电动机的位置变化都会造成与其相邻2台电动机间的同步误差并反馈到该电动机与相邻电动机上,一....

本文编号：3959184