二层旋振筛趋向振动电机的研究

研究旋振筛采用无刷直流振动电机作为转向驱动振动电机，本论文对转向驱动振动电机的控制进行了研究，将模糊PI控制策略应用到振动电机速度环的控制中，并与传统PI控制方法作了对比。针对工业车辆转向系统及无刷直流电机控制技术的发展及现状作了必要的介绍，并提出了本论文主要的研究内容。根据课题要求设计转向振动电机控制系统的总体方案，该方案采用双闭环控制，外环为速度环，主要起抗负载扰动和稳定转速的作用；内环为电流环，主要起稳定电流和抗电压波动的作用。选用dsPIC30F3010作为系统控制芯片，旋振筛的振动电机驱动采用三相Y形连接全桥驱动方式，调速方法为PWM调速。利用振动电机内部的霍尔传感器检测转子位置，根据位置信号计算实际转速，同时采用一个采样电阻来采集相电流信号，从而实现转速电流双闭环控制。

     然后根据控制方案，在分析旋振筛的无刷直流振动电机数学模型的基础上建立了基于Simulink的转向振动电机控制系统仿真模型，将模糊控制理论应用到控制系统中，设计了模糊自适应PI控制器并进行了相应的仿真分析。在控制系统设计部分，本论文详细论述了系统硬件和软件的设计过程。硬件部分先作了整体分析，然后着重论述了振动电机驱动电路、相电流检测电路以及DSC外围电路的设计，介绍了所用到的各种元器件选型依据。较后探讨了硬件电路的抗干扰措施。软件部分，主要论述了旋振筛的各功能模块的设计以及模糊PI控制算法在软件中的实现，给出了初始化设置、霍尔信号中断处理以及转速计算等功能模块子程序。

较后，本论文利用所设计的转向振动电机控制系统，结合模拟转向台架进行了模拟试验研究。实验结果表明，满载启动条件下，在振动电机给定转速为1700rpm时，采用模糊PI控制算法，转向驱动振动电机的速度响应调节时间为0.82s；而旋振筛设备采用传统PI控制时，其调节时间则为1.0s。此外，模糊PI控制下的系统超调量也要低于传统PI控制系统。

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