基于DSP的泵控液压缸变频调速系统.pdfVIP

基于 DSP的泵控液压缸变频调速系统 戴长秋 罗继庚 黄元峰 李 宁 武汉工程大学 武汉 430205 摘 要：变频泵控调速系统通过改变输入供电频率来改变电机的转速，从而改变定量泵的排量，实现对液 压缸的速度调节。相比于传统的阀控调速系统，无节流损失，效率高，结构简单 ，精度高，适用于对精度要求 高的大惯量液压提升机械。本文利用智能IPM模块及DSP控制器搭建 1套基于DSP的泵控液压缸调速系统平台， 通过 DSP输出 SVPWM波控制 IPM模块 ，实现泵控液压缸的变频调速。针对该系统的非线性、变负载等特 性 ，利用模糊 PID作为系统的控制方案 ，实现 PID参数的在线 自整定 ，以满足系统对动态特性以及鲁棒性 的要求。 关键词：泵控液压缸；变频调速；DSP；模糊PID；SVPWM 中图分类号：TH137．51 文献标识码 ：A 文章编号：1001—0785 (2011)10—0048—40 Abstract：Thepump-·controlledvariablefrequencyspeedcontrolsystem changesthemotorspeedbychangingthein．— putfrequency，thuschangingtheconstantpumpdisplacementandachievingthespeedadjustmentofthehydrauliccylin— der．Comparedtoconventionalvalvecontrolledsystem ，thesystem featuresnothrottlinglosses，high efficiency，simple structureandhigh precision，andissuitableforlargeinertiahydraulicliftingmachinerywith highprecision．Thepaper buildsaDSP-b·asedpump--controlledhydrauliccylinderspeedcontrolsystem platform withtheintelligentIPM moduleand DSPcontrollerandrealizespump—controlledhydrauliccylindervariablefrequencyspeedcontrolbySVPWM wavefrom DSP controllingIPM module．Forthefeatureslikenonlineraity，variableloadsofthesystem，thepaperusesfuzzyPID control schemetoachieveon—lineself-adjustingofPIDparameters，thustomeetthesystemrequirementsondynamiccharaeteris— ticsandrobustness． Keywords：pump—controlledhydrauliccylinder；variablefrequencyspeedcontrol；DSP；fuzzyPID；SVPWM 常规 PID控制算法简单，被广泛应用于工业 0 引言 控制中。但是对于非线性、变负载、时变复杂系 传统的阀控调速系统依靠节流阀调节流量实 统，因常规 PID控制不能根据实际情况在线整定 现执行机构的速度调节，其缺点是对油液的要求 参数，不能很好地满足系统对动态特性和鲁棒性 高，结构复杂，存在节流损失，发热量大，效率低， 的要求。因此，近年来提出了许多不同的控制策 仅适合小功率或速度变化不大的场合。对于对速度 略。模糊 PID控制是将模糊算法和 PID控制算法 和精度要求较高的场合，不适合应用节流调速。 相结合，使 PID参数能够在线 自整定。模糊 PID 泵控液压调速