電動造波機交流伺服控制系統的研究.pdf

1、造波機是一種與海工建筑試驗水槽配套的基礎設施，它在水槽或水池中激起不同波長和波高的波浪，模擬實際波浪對建筑物或設備的影響，通過測定各種技術數據，為海工建筑或船舶的設計提供依據。本課題即以天津大學港口與海洋工程實驗室水槽造波機的建設為背景。造波系統在硬件上主要由PC、運動控制器、伺服電動機及其驅動器、波高儀、數據采集系統以及一些機械部件構成。在完成了造波系統中運動控制器的選型和系統的電氣控制設計后，主要完成了系統控制程序的編寫和上位機人機

2、界面的設計。波高儀是測量水位變化的儀器，為數據采集提供信號源，本文首先分析了波高儀電路原理，并根據實際電路進行了電路改進，將水位變化的物理信號轉化為工業(yè)標準的電壓信號。 造波機控制系統是一個典型交流伺服運動控制系統，伺服電機作為系統的執(zhí)行元件，其控制效果是整個系統的關鍵。因此本文除了上述工作外，針對永磁同步伺服電動機(PMSM)，首先討論了其結構原理和數學模型，然后重點闡述了空間電壓矢量(SVPWM)原理和PMSM的矢量控制方法

3、，并詳細講解了SVPWM方法的Matlab/Simulink實現的過程和Matlab子模塊，最后根據id=0的控制策略實現了整個PMSM控制系統的仿真。通過對仿真結果的分析，表明所建系統的模型具有可行性。 另一方面，由于造波系統中采用的是雙伺服電機，雙電機的位置同步性能是影響造波效果的一個重要方面。因此從這一角度出發(fā)，著重討論了多電機位置同步控制的策略，對經典的同步控制策略與基于模糊控制補償器的控制方法進行了分析，在此基礎之上引