注塑機永磁伺服油泵驅(qū)動系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、隨著社會的進步及科技的發(fā)展,塑料制品的使用范圍越來越廣泛,注塑機械也成為塑料成型工業(yè)中最主要的生產(chǎn)和能耗設備。近年來能源逐漸匱乏,而對塑料制品的質(zhì)量要求也逐步提高,工業(yè)生產(chǎn)對注塑機的性能要求也越來越高,注塑機的高效、節(jié)能、高精度的性能已為用戶所追求。伺服油泵變頻驅(qū)動系統(tǒng)正是適應目前發(fā)展趨勢的先進系統(tǒng),本文從伺服電機電流矢量控制和壓力流量復合控制兩方面對此系統(tǒng)進行研究,而采用電流矢量控制和壓力流量復合控制更能符合注塑系統(tǒng)高精度、高響應性的

2、要求。
　　針對永磁同步伺服電機的電流矢量控制,在分析伺服電機數(shù)學模型基礎上,提出基于電流解耦的電流環(huán)控制策略,并設計了速度控制器,推導提高功率因數(shù)控制的算法。將所研究電流和速度控制方法應用到系統(tǒng),通過分析控制精度、穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)性能,驗證方法的可行性。
　　針對注塑成型系統(tǒng)中最重要的兩個參數(shù),壓力和流量耦合問題,提出壓力和流量的復合控制策略,采用壓力控制環(huán)節(jié)中限制流量的方法,實現(xiàn)了壓力控制和流量控制的平滑過渡。為了解決注塑成型

3、中各工作階段壓力、流量指令不斷變化而造成控制失調(diào)問題,提出壓力偏差切換控制器參數(shù)的方法,在系統(tǒng)平臺中驗證其可行性。
　　為了實現(xiàn)所研究的控制策略,設計了伺服驅(qū)動平臺的硬件系統(tǒng),主要包括IGBT模塊容量計算、速度和位置信號的采集電路和CANBus總線通訊電路。尤其通過速度和位置信號采集電路的設計確保電流矢量控制中電機磁極位置獲取的準確性,保證了矢量控制的性能。最終,搭建了驅(qū)動器、伺服電機及油泵綜合測試平臺,在此平臺上測試壓力和流量復