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《泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)pid控制器設(shè)計與仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)PID控制器的設(shè)計與仿真DesignofPIDControllerforPumpControlledMotorSpeedControlSystem2016屆電氣與電子工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)號20122629學(xué)生姓名武云飛指導(dǎo)教師鄭海青完成日期2016年6月11日摘要隨著科學(xué)水平的發(fā)展,泵控馬達(dá)系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用于民用以及軍用領(lǐng)域,這是由于泵控馬達(dá)具有一些其他系統(tǒng)不具備的優(yōu)點,該系統(tǒng)效率高、轉(zhuǎn)動慣量小同時其響應(yīng)速度迅速。然而泵控馬達(dá)系統(tǒng)在實際的生產(chǎn)生活中常常會出現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載頻繁變化的情況,這種情況會導(dǎo)致系
2、統(tǒng)的輸出速度不穩(wěn)定,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓。本設(shè)計的目的就是為了尋找一個較為適合泵控馬達(dá)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)用以克服外負(fù)載以及模型變化對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。通過對泵控馬達(dá)系統(tǒng)的組成的學(xué)習(xí)和研究以及對液壓回路的工作原理的分析,建立起泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,借此來實現(xiàn)對泵控馬達(dá)速度控制系統(tǒng)的仿真模擬。在該數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用PID控制器作為系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié),分別對傳統(tǒng)PID控制器、位置式PID控制器、增量式PID控制器以及抗積分飽和PID控制器進(jìn)行系統(tǒng)的仿真模擬,通過對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,比較在外負(fù)載干擾的情況下馬達(dá)轉(zhuǎn)速的響應(yīng)曲線,從而得出哪種PID控制器更適合
3、泵控馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)。經(jīng)過仿真分析對比,可以看出,抗積分飽和PID控制器較其他三種PID控制器有著更短的調(diào)節(jié)時間以及平滑的曲線,能更符合系統(tǒng)對于馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制的要求。所以最終選擇抗積分飽和PID控制器作為系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞:泵控馬達(dá);PID控制器;仿真AbstractWiththedevelopmentoftechnology,pumpcontrolledmotorsystemmoreandmoreappliedincivilandmilitaryfields,thisisbecausethepumpcontrolledmotorsystemhassom
4、eadvantagesthatothersystemsdonothave,thissystemishighlyefficient,lowmom-entofinertia,andfastresponse.However,pumpcontrolledmotorsystemoftenappearssystemloadchangeinactually,theloadchangecancausethesystemoutputspeednotstable,severecasesmayleadtoparalysisofthesystem.Thepurposeofth
5、isdesignistofindasuitablecontrolsystemthatcansolvetotheimpactofloadchanges.Throughtothestudyofpumpcontrolledmotorsystemandtheanalysisofthehydrauliccircuit,weestablishthemathematicalmodelofpumpcontrolledmotorsystem,withthesystem,wecanrealizethesimulationofthepumpcontrolledmotorco
6、ntrolsystem.Onthebasisofthemathematicalmodel,wesimulatethetraditionalPIDcontroller,posi-tionalPIDcontroller,incrementalPIDcontrollerandanti-windupPIDcontrollerforrespectively.Bycomparethemotorspeedresponsecurvewhichinthecaseofexternalloaddisturbance,whichPIDcontrollerwecandrawis
7、moresuitableforpumpcontrolledmotorspeedcontrolsystem.Throughsimulationcomparison,wecangetthatanti-windupPIDcontrollerhasamoresmoothcurveandashorteradjustingtime.Sowefinallychooseanti-windupPIDcontrollerasthecontrollinkofthesystem.Keywords:pumpmotorcontrol;thePIDcontroller;simula
8、tion目錄第1章緒論11.1課題研究的背景意義11.2PID控制器簡介31.3主要內(nèi)容5第2