一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑模控制系統(tǒng)，由滑模變結(jié)構(gòu)控制器，電流調(diào)節(jié)器，PWM驅(qū)動(dòng)電路，逆變器，BLDCM以及位置檢測(cè)裝置等部分組成；整個(gè)系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)采用傳統(tǒng)的PI控制器，外環(huán)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器?，F(xiàn)今的地鐵屏蔽門無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)的PID，其過于依賴控制對(duì)象的模型參數(shù)，魯棒性差，響應(yīng)速度不夠快。本發(fā)明采用的控制算法簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)不靈敏、無需系統(tǒng)在線辨識(shí)。
【專利說明】—種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于地鐵屏蔽門無刷直流電機(jī)滑模控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著軌道交通的服務(wù)水平的不斷提高。對(duì)乘客的安全，車站環(huán)境及節(jié)能的要求也不斷的提高。屏蔽門系統(tǒng)正是因?yàn)檐壍澜煌ǖ倪@些需要而產(chǎn)生的。地鐵屏蔽門的執(zhí)行電機(jī)通常采用無刷直流電機(jī)，無刷直流電機(jī)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)。傳統(tǒng)的無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)為PID系統(tǒng)，PID系統(tǒng)過于依賴控制對(duì)象的模型參數(shù)，魯棒性差，實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)條件難以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明提供了一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑模控制系統(tǒng)，該控制算法簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)不靈敏、無需系統(tǒng)在線辨識(shí)。
[0004]具體來說，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)，由滑模變結(jié)構(gòu)控制器、電流檢測(cè)模塊、電流調(diào)節(jié)模塊、PWM模塊、逆變器模塊和無刷直流電機(jī)BLDCM、速度計(jì)算模塊和位置檢測(cè)裝置組成，其特征在于:該無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，即速度環(huán)作為外環(huán)，通過位置檢測(cè)送到速度計(jì)算模塊來實(shí)現(xiàn)速度計(jì)算，計(jì)算的速度與預(yù)定的速度相比較，送到滑模變結(jié)構(gòu)控制器作為速度環(huán)的輸入，采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)來提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性；電流環(huán)作為內(nèi)環(huán)，其中電流環(huán)以檢測(cè)到的逆變器輸出的電流作為反饋電流，與滑模變結(jié)構(gòu)控制器輸出的參考電流作為電流環(huán)的輸入。
[0006]優(yōu)選地，所述滑模變結(jié)構(gòu)控制器采用飽和函數(shù)的方法代替了符號(hào)函數(shù)，降低抖振。
[0007]有益效果:本發(fā)明由于采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)的響應(yīng)速度得到提高，魯棒性得到增強(qiáng)。并且采用飽和函數(shù)的方法代替符號(hào)函數(shù)，能夠降低普通滑?？刂浦写嬖诘亩墩瘛?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是滑模變結(jié)構(gòu)控制器結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖2是屏蔽門理想速度曲線和滑模控制的位置跟蹤曲線。
[0010]圖3是地鐵屏蔽門無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明提供了一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)，該控制算法簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)不靈敏、無需系統(tǒng)在線辨識(shí)。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0013]一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)，由滑模變結(jié)構(gòu)控制器、電流檢測(cè)模塊、電流調(diào)節(jié)模塊、PWM模塊、逆變器模塊和無刷直流電機(jī)BLDCM、速度計(jì)算模塊和位置檢測(cè)裝置組成；采用雙閉環(huán)控制，即速度環(huán)作為外環(huán)，通過位置檢測(cè)模塊送到速度計(jì)算模塊來實(shí)現(xiàn)速度計(jì)算，計(jì)算的速度與預(yù)定的速度相比較，送到滑模變結(jié)構(gòu)控制器作為速度環(huán)的輸入，采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)來提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性；電流環(huán)作為內(nèi)環(huán)，其中電流環(huán)以檢測(cè)到的逆變器輸出的電流作為反饋電流，與滑模變結(jié)構(gòu)控制器輸出的參考電流作為電流環(huán)的輸入。
[0014]在實(shí)際實(shí)施中，所述滑模變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)包括對(duì)被控系統(tǒng)的狀態(tài)描述、切換函數(shù)的設(shè)計(jì)、控制律的選取以及穩(wěn)定性分析。
[0015]具體設(shè)計(jì)步驟如下:
[0016]步驟一:建立無刷直流電機(jī)的非線性模型:
【權(quán)利要求】
1.一種用于地鐵屏蔽門的無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)，由滑模變結(jié)構(gòu)控制器、電流檢測(cè)模塊、電流調(diào)節(jié)模塊、PWM模塊、逆變器模塊和無刷直流電機(jī)BLDCM、速度計(jì)算模塊和位置檢測(cè)裝置組成，其特征在于:該無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，即速度環(huán)作為外環(huán)，通過位置檢測(cè)送到速度計(jì)算模塊來實(shí)現(xiàn)速度計(jì)算，計(jì)算的速度與預(yù)定的速度相比較，送到滑模變結(jié)構(gòu)控制器作為速度環(huán)的輸入，采用滑模變結(jié)構(gòu)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)來提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性；電流環(huán)作為內(nèi)環(huán)，其中電流環(huán)以檢測(cè)到的逆變器輸出的電流作為反饋電流，與滑模變結(jié)構(gòu)控制器輸出的參考電流作為電流環(huán)的輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地鐵屏蔽門無刷直流電機(jī)滑?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，所述滑模變結(jié)構(gòu)控制器采用飽和函數(shù)的方法代替了符號(hào)函數(shù)，降低抖振。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK103780168SQ201410018843
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】張友剛, 楊陽, 劉志剛 申請(qǐng)人:江蘇新綠能科技有限公司