论文摘要
随着电力电子技术的发展,电动机的控制也得到了空前的发展,原来以直流电机为主要控制对象的时代已经被取代。取而代之的是交流电机,交流电机与直流电机相比有其天然的优势即:成本低、过载能力强、操作简单、易于控制等等。但是交流电机又有自己一个明显的缺点就是不易调速。为了解决交流电机不易调速的缺点研究人员经过长时间的研究终于找到了比较好的解决方法,这就是变频调速。于是变频器便成了交流电机控制中一个比较核心的部分,因为它的好坏直接关系整个控制系统的性能。于是采用什么样的控制方案设计变频器便成了异步电动机调速设计当中非常重要的问题。20实际70年代,电子晶体管的开发成功,为变频调速技术的开发、发展和普及奠定了基础。随着变压变频技术的实现、矢量控制技术的实现、和现代控制理论的不断完善,使得异步电动机的调速性能得到了空前的改善。另外计算机技术和大规模集成电路的飞速进步,极大地简化了实施SPWM及矢量控制的方法,增强和扩展了变频器的功能,使变频调速技术得到了迅猛的发展。另外一些比较先进的控制算法也在不断的发展和优化。如今模糊控制理论已经在很多场合得到应用,并且越来越得到开发人员的重视。模糊自适应PID控制算法是一种比较完备的算法,模糊自适应PID有很多优点,比如在控制系统中动态性能好、调节时间短、没有超调等。目前,虽然鲜有变频器采用模糊自适应PID控制的,但从模糊自适应PID算法的优点来看,它一定会被越来越多的应用到变频器的控制当中。本文依据现有矿用设备对整个矿用提升机系统进行了深入的研究和改进。重点研究了变频器的设计,通过采用模糊自适应PID控制算法对变频器进行控制,并分别用模糊自适应PID控制算法和普通PID控制算法对变频器系统进行了仿真,结果证明采用模糊自适应PID控制算法有明显的优点。优点如下:1)、模糊参数自适应PID控制比常规PID控制具有良好的动态性能,如上升时间、调节时间都比较短,而且无超调;2)、在仿真过程中,当有参数发生变化时,模糊参数自适应PID控制比常规PID控制可以明显地改善控制系统的动态性能;3)、本文使用的模糊参数自适应PID方法控制效果好、易于实现,便于工程应用,与常规PID控制相比,不仅对被控参数变化适应能力强,而且在对象模型结构发生较大改变的情况下也能获得较好的控制效果。所以,如果能将模糊自适应PID控制应用于实际的变频器控制当中对于提高变频器的性能是非常有效的。另外本文还重点介绍了对矿用提升机系统中的改进,其中包括对测速故障保护的设计,触摸屏进一步人性化设计并取得了很好的效果。