电梯用双边初级永磁型游标直线电机直驱控制系统研究

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我国政府实施制造强国战略—“中国制造 2025”，给我国装备制造业发展制定了基本方针。今年是改革开放40周年，市场经济的发展与城镇化进程更加深入，特别是现代写字楼和商业地产的快速发展，电梯的采购量迅猛增加。随着现代建筑高度不断刷新，曳引电梯因钢绳导致的固有缺点越来越突出，基于直线电机的直驱式电梯成为了各国学者研究的热点。双边初级永磁型游标直线（Double-sided Linear Primary Permanent Magnet Vernier, DSLPPMV）电机因其效率高、低速、推力大等优点，在电梯驱动系统中具有明显优势。本文从提高电梯舒适度、安全性、快速性等运行性能出发，进行了直线电机直驱式电梯控制系统的研究。本文的研究内容如下：首先，介绍了电梯驱动系统的研究现状，以及直驱电梯系统低速控制系统的研究现状，描述了 DSLPPMV 电机的结构及工作原理，并搭建了DSLPPMV 电机三相静止坐标系及两相旋转坐标系下的数学模型，分析了基于直线电机的直驱式电梯运动方程。其次，介绍了直线电机空间矢量的调制原理，分析了电梯运行的性能要求和理想速度曲线，并推导了电梯的梯形速度曲线、S速度曲线、正弦速度曲线的数学公式；同时分析了电梯启动过程中存在的倒溜现象。在此基础上，针对直驱式电梯启动时，由于直驱系统模型的非线性和负载扰动导致电梯轿厢出现的速度倒溜和距离倒溜现象，本文研究了更加有效的自抗扰控制器（ADRC）。再次，通过建立基于传统PI控制和ADRC控制的DSLPPMV电机系统Matlab仿真模型，通过仿真分析了系统性能，并得出了 ADRC 控制策略能有效减小电梯轿厢速度倒溜和距离倒溜、提高 DSLPPMV 电机电磁推力响应速度、满足乘客对直驱式电梯舒适度要求的结论。最后，介绍了 DSLPPMV 电机的驱动控制系统，搭建了DSLPPMV 电机驱动控制平台，构建了控制系统软件编程的框架与设计模块，并对 DSLPPMV 电机驱动系统的样机空载以及电梯速度性能进行了测试分析，验证了本文控制策略的正确性和有效性。

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作者
杨刚;
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作者单位

江苏大学;

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授予单位江苏大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名杜怿;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类诊断学;临床医学;
关键词
电梯; 永磁型; 游标; 直线电机; 控制;

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