PLC異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究

　　上位機(jī)具備強(qiáng)大而快速的運(yùn)算能力，因而PID 算法、模糊控制算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法、遺傳算法等各種控制策略都可以方便地實(shí)現(xiàn)。這里主要采用模糊控制算法。

　　3.2.1 調(diào)速算法

　　三相異步電動(dòng)機(jī)模型是一個(gè)高階非線性強(qiáng)耦合多變量的模型[1]，進(jìn)行控制時(shí)需要考慮多方面的因素。 例如轉(zhuǎn)子的電壓、頻率、磁通，以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和位置等參量之間互相影響存在耦合，繞組存在電磁慣性， 轉(zhuǎn)子存在機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)子的電阻值會(huì)隨溫度而變化，負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等有可能出現(xiàn)各種隨機(jī)擾動(dòng)等。 這些因素的影響給控制帶來(lái)了困難，僅采用經(jīng)典的控制方法很難達(dá)到較高的精度要求。而模糊控制算法無(wú) 需被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，且對(duì)被控對(duì)象的參數(shù)變化不敏感，魯棒性強(qiáng)。因此將變頻器和異步電動(dòng)機(jī)看 作一個(gè)整體，采用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)速度控制。

　　同時(shí)考慮到模糊控制器是一個(gè)有誤差控制器，達(dá)到期望速度后的穩(wěn)態(tài)階段波動(dòng)比較大。而采用PI控制， 當(dāng)誤差較小時(shí)有較高的穩(wěn)態(tài)精度[2,3]。故而把增量式PI控制策略引入模糊控制器，構(gòu)成模糊-PI復(fù)合控制，以 改善模糊控制器的穩(wěn)態(tài)性能。基于模糊-PI復(fù)合控制的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)如圖2(a)所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 2(b)所示(給定轉(zhuǎn)速100 r/min，采樣周期T=150ms，轉(zhuǎn)速誤差≤1.0 r/min)。

　　基于比例因子自調(diào)整的模糊控制系統(tǒng)如圖 3(a)所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3(b)所示(電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn) 行時(shí)定位于0°，采樣周期T=150ms，位置誤差≤0.09°，即1 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的位置間隔)。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　本文基于PLC硬件平臺(tái)，充分利用PLC自身資源，設(shè)計(jì)了異步電動(dòng)機(jī)的速度和位置綜合控制系 統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)達(dá)到了一定的控制精度，具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。