一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统，包括：磁链比较器、磁链PI模块、励磁电流比较器、d轴滞环模块、转速比较器、转速PI模块、转矩比较器、转矩PI模块、转矩电流比较器、q轴滞环模块、PWM产生模块，用于产生PWM波，控制三相逆变器，驱动智能医药货架的输送带用异步电机。输送带用异步电机。输送带用异步电机。

【技术实现步骤摘要】
一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统


[0001]本专利技术涉及智能医药物流领域，特别涉及一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统。

技术介绍

[0002]在智能医药物流领域，通过控制异步电机驱动输送带，实现医药货架上医药货物的运输。这对于输送带的稳定性和精确性提出了严格的要求，因此异步电机的精确控制成为目前研究的重点。
[0003]就现有技术来看，异步电机的驱动控制方法主要包括电机矢量控制、直接转矩控制、自适应控制、滑模变控制和预测控制5种。其中，直接转矩控制是一种逆变器控制三相异步电机转矩的方式，与矢量控制不同的是，它是直接对被控量转矩进行控制，具有转矩精度高，响应速度快，对电机参数要求不严格的特点，被广泛应用。
[0004]但在实际工作中，直接转矩控制系统由于缺乏对异步电机电流的控制，控制性能有待改善，同时开关频率不固定，稳定性能差。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术，以便提供一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统，该控制系统采用双闭环控制模式，实现了转矩电流和励磁电流的内环控制，精确控制异步电机的电流，优化了异步电机的控制性能；同时设置占空比设置模块和转矩和磁链观测模块，进一步提高了系统的稳态性能和精确性能，简化了电路结构。
[0006]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统，包括：
[0007]磁链比较器，接收磁链给定值磁链观测值得到磁链误差值
[0008]磁链PI模块，接收磁链误差值进行PI调节，得到励磁电流给定值i
d
*；
[0009]励磁电流比较器，接收励磁电流给定值i
d
*、励磁电流测量值i
d
，得到励磁电流误差值e
d
；
[0010]d轴滞环模块，接收励磁电流误差值e
d
，产生d轴调节信号σ
d
；
[0011]转速比较器，接收异步电机的转速测量值ω、转速给定值ω*，得到转速误差值e
ω
；
[0012]转速PI模块，接收转速误差值e
ω
，进行PI调节，得到转矩给定值T*；
[0013]转矩比较器，接收转矩给定值T*、转矩观测值T，得到转矩误差值e
T
；
[0014]转矩PI模块，接收转矩误差值e
T
，进行PI调节，得到转矩电流给定值i
q
*；
[0015]转矩电流比较器，接收转矩电流给定值i
q
*、转矩电流测量值i
q
，得到转矩电流误差值e
q
；
[0016]q轴滞环模块，接收转矩电流误差值e
q
，产生q轴调节信号σ
q
；
[0017]PWM产生模块，用于接收d轴调节信号σ
d
、q轴调节信号σ
q
、磁链观测值产生PWM波，用于控制三相逆变器，驱动智能医药货架的输送带用异步电机。
[0018]进一步的，所述控制系统还包括转矩和磁链观测模块，用于接收转速测量值ω、转矩电流测量值i
q
、励磁电流测量值i
d
、定子电压q轴测量值u
q
，实时计算得到转矩观测值T、磁链观测值
[0019]进一步的，所述磁链观测值为：
[0020][0021]其中，L
d
为d轴等效电感，R为定子电阻。
[0022]进一步的，所述转矩观测值T为：
[0023][0024]其中，P
n
为极对数，L
q
为q轴等效电感。
[0025]进一步的，转矩电流测量值i
q
、励磁电流测量值i
d
、定子电压q轴测量值u
q
由三相逆变器的三相输出电压测量值和三相输出电流测量值通过Clack和Park变换得到。
[0026]进一步的，所述控制系统还包括占空比设置模块，用于接收励磁电流误差值e
d
、转矩电流误差值e
q
，产生占空比d；所述PWM产生模块还基于占空比d，产生PWM波。
[0027]进一步的，所述占空比d为：
[0028][0029]其中，α、β分别为调节系数。
[0030]本专利技术的有益技术效果是：
[0031](1)本专利技术公开了一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统，该控制系统采用双闭环控制模式，利用转矩和磁链外环控制得到转矩电流和励磁电流的给定值，实现转矩电流和励磁电流内环控制，精确控制异步电机的电流，优化了异步电机的控制性能。
[0032](2)本专利技术公开了一种占空比设置模块，仅利用励磁电流、转矩电流的误差值，即可计算得到占空比，实现简单，又能使三相逆变器开关频率固定，提高了系统的稳态性能。
[0033](3)本专利技术公开了一种转矩和磁链观测模块，根据转速测量值ω、转矩电流测量值i
q
、励磁电流测量值i
d
、定子电压q轴测量值u
q
就可以精确计算得到转矩观测值T、磁链观测值计算简单，易实现，同时精确性能高。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为智能医药货架的输送带用异步电机控制系统框图。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例
中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0037]本专利技术提供了一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统，该控制系统采用双闭环控制模式，实现了转矩电流和励磁电流的内环控制，精确控制异步电机的电流，优化了异步电机的控制性能；同时设置占空比设置模块和转矩和磁链观测模块，进一步提高了系统的稳态性能和精确性能，简化了电路结构。
[0038]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0039]图1为智能医药货架的输送带用异步电机控制系统框图。如图1所示，所述控制系统包括：
[0040]转矩和磁链观测模块，用于接收转速测量值ω、转矩电流测量值i
q
、励磁电流测量值i
d
、定子电压q轴测量值u
q
，实时计算得到转矩观测值T、磁链观测值
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能医药货架的输送带用异步电机控制系统，其特征在于，包括：磁链比较器，接收磁链给定值磁链观测值得到磁链误差值磁链PI模块，接收磁链误差值进行PI调节，得到励磁电流给定值i
d*
；励磁电流比较器，接收励磁电流给定值i
d*
、励磁电流测量值i
d
，得到励磁电流误差值e
d
；d轴滞环模块，接收励磁电流误差值e
d
，产生d轴调节信号σ
d
；转速比较器，接收异步电机的转速测量值ω、转速给定值ω
*
，得到转速误差值e
ω
；转速PI模块，接收转速误差值e
ω
，进行PI调节，得到转矩给定值T
*
；转矩比较器，接收转矩给定值T
*
、转矩观测值T，得到转矩误差值e
T
；转矩PI模块，接收转矩误差值e
T
，进行PI调节，得到转矩电流给定值i
q*
；转矩电流比较器，接收转矩电流给定值i
q*
、转矩电流测量值i
q
，得到转矩电流误差值e
q
；q轴滞环模块，接收转矩电流误差值e
q
，产生q轴调节信号σ
q
；PWM产生模块，用于接收d轴调节信号σ
d
、q轴调节信号σ
q

【专利技术属性】
技术研发人员：沈学如，朱志皓，
申请(专利权)人：江苏澳洋医药物流有限公司，
类型：发明
国别省市：