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矢量變頻電動(dòng)康茂盛CAMOZZI執(zhí)行器
開發(fā)具有高性能的矢量變頻電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器，研究并解決其關(guān)鍵問題，對(duì)提高我國(guó)過程控制儀器儀表水平具有重要的意義。針對(duì)目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器與*產(chǎn)品相比還存在較大差距的現(xiàn)狀，以高性能的矢量變頻電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器為研究對(duì)象，對(duì)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)、死區(qū)補(bǔ)償、定位方法以及力矩檢測(cè)等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入的理論研究，以及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)和分析。

矢量變頻電動(dòng)康茂盛CAMOZZI執(zhí)行器
采用等效電路法對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行了離線辨識(shí)，在分析這種方法所存在的局限性的基礎(chǔ)上，提出了一種可以在靜止?fàn)顟B(tài)下辨識(shí)電機(jī)參數(shù)的新方法。根據(jù)激勵(lì)電壓的頻率不同，可以將電機(jī)模型等效成兩個(gè)子模塊并聯(lián)的形式，在低頻和高頻下對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行分別的辨識(shí)，從而獲得了全部電機(jī)參數(shù)。推導(dǎo)了電機(jī)參數(shù)辨識(shí)的具體算法，進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用所提方法辨識(shí)出的參數(shù)進(jìn)行電流解耦的效果更好，更重要的是，參數(shù)可以在電機(jī)靜止的狀態(tài)下進(jìn)行辨識(shí)，因此相對(duì)于等效電路法，具有更大范圍的應(yīng)用性。逆變器的死區(qū)會(huì)導(dǎo)致低頻時(shí)的電流失真，影響低速性能。針對(duì)這個(gè)問題，提出了一種算法簡(jiǎn)單，補(bǔ)償效果好的死區(qū)補(bǔ)償方法。首先通過計(jì)算電流矢量角來間接判斷電流過零點(diǎn)，以避免噪聲引起多個(gè)過零點(diǎn)導(dǎo)致的誤補(bǔ)償問題，另外，在過零點(diǎn)附近對(duì)理論上的階躍補(bǔ)償電壓進(jìn)行線性化處理，可以進(jìn)一步消除誤補(bǔ)償電壓。通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，補(bǔ)償后的電流波形不但正弦度較好，而且明顯改善了電流在過零點(diǎn)附近的波形。因此補(bǔ)償效果優(yōu)于傳統(tǒng)方法，具有算法簡(jiǎn)單，補(bǔ)償效果理想的優(yōu)點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)定位法和位置調(diào)節(jié)定位法會(huì)造成較大的電流沖擊。針對(duì)這個(gè)問題，提出了一種可以自動(dòng)生成參考定位曲線的定位方法，使電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器在定位過程的啟動(dòng)和停止時(shí)，能夠有效地以低速運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的“柔性啟動(dòng)”和“柔性關(guān)閉”。這不僅減小了電流沖擊，提高了電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的壽命，還提高了定位精度。另外，這種方法可以根據(jù)目標(biāo)位置的不同生成不同的定位曲線，具有自適應(yīng)性。在不同功率等級(jí)的電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器上進(jìn)行不同位置和不同負(fù)載的定位實(shí)驗(yàn)，并與傳統(tǒng)的定位方法進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的方法具有電流沖擊小、精度高以及適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。提出一種檢測(cè)電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器實(shí)時(shí)力矩的軟件方法，以實(shí)現(xiàn)力矩保護(hù)功能，解決傳統(tǒng)的力矩傳感器方法對(duì)安裝要求高、成本昂貴的問題。該方法通過計(jì)算電機(jī)的定子磁鏈，以及對(duì)電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)部分的實(shí)際傳輸比進(jìn)行曲線擬合來檢測(cè)輸出力矩。另外，在定子磁鏈的計(jì)算中，采用PI調(diào)節(jié)器對(duì)電流采樣中的直流偏置進(jìn)行反饋補(bǔ)償，消除了直流偏置導(dǎo)致的積分發(fā)散現(xiàn)象，得到了精確的定子磁鏈。通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，所提方法可以獲得較為精確的輸出力矩。設(shè)計(jì)并研制了以TMS320F28335為核心的矢量變頻電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器控制系統(tǒng)。

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設(shè)計(jì)和開發(fā)電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的硬件電路，規(guī)劃軟件流程，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了階躍調(diào)速實(shí)驗(yàn)，還對(duì)矢量變頻電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器和普通電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的性能進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，矢量變頻電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器具有良好的調(diào)速性能，其動(dòng)態(tài)性能、定位精度和帶載能力都明顯優(yōu)于普通電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器，各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)的要求，為實(shí)現(xiàn)新型電動(dòng)CAMOZZI執(zhí)行器的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。