消振器的控制系统设计

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本文以基于Lanchester原理的消振器为研究对象,分析主动消振原理,探索研究SPWM波变频调速技术,设计消振器的控制系统。对电机调速技术进行了初步探索,研究了基于SPWM波技术的调速原理,建立了仿真模型,对调速性能进行了仿真,验证用SPWM波进行电机调速的可行性;完成了三相异步电机变频调速系统的硬件电路设计,在protel软件中设计了原理图和PCB图,最终加工出了硬件电路板。针对主动消振器,提出了两种控制方案。一是利用SPWM波技术和自寻优算法,结合硬件电路板,调节异步电机的转速,实现调频调相。二是采用自适应和自寻优算法计算出控制信号,结合变频器和步进电机驱动器,分别控制异步电机和步进电机,实现调频调相。最后,设计了两种控制方案的算法程序。改进了消振器的相位调节机构,设计了消除变频器干扰的隔离电路,搭建了实验台架,进行了标定实验,确定程序中的调频参数。以自适应和自寻优算法为核心设计了主动控制器,进行了主动控制实验。在低频段取得了14.44dB~18.87dB的控制效果,实验结果表明消振器及控制器的低频消振效果良好,说明了控制算法和控制器设计正确合理。
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