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用于滚筒洗衣机的串激电机调速控制技术的研究

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近年来,滚筒洗衣机以洗涤均匀、磨损率低、节约用水量、可加热、自动化程度较高等优势,越来越受消费者的认可和青睐。串激电机不仅低速时转矩较大,而且高速时效率颇高,很好的满足了滚筒洗衣机低速洗涤、高速脱水的两大需求,得到了相当广泛的应用。
　　 本文主要研究了用于滚筒洗衣机的串激电机调速控制技术,完成了串激电机调试平台的设计。主要工作及成果如下:
　　 (1)分析了串激电机的工作和调速原理,给出了电机的数学模型,建立了电机调速的仿真环境。并以滚筒洗衣机的洗涤过程和调速要求为依据,进行了串激电机PID调速控制的仿真实验研究。结果表明:PID参数选取合适时,能满足基本的调速要求,但对于负载转矩变化导致的转速波动,PID控制无法获得满意的控制效果;给定转速变化时,转速将出现超调,易导致衣物磨损。
　　 (2)针对串激电机PID调速控制性能的不足,以及PID控制器调试的困难,本文将神经网络逆系统方法用于串激电机调速。首先判断串激电机调速系统的可逆性,确定神经网络逆系统的结构;然后训练了满足要求的神经网络,并进行了串激电机调速控制的仿真研究。结果表明:该方法能够直观且方便的确定控制参数;能够取得优于传统PID控制的性能。此外,本文还给出了神经网络逆控制的工程实现思路。
　　 (3)为满足加快系统调试进度,快速掌握系统控制性能的要求,以无锡小天鹅股份有限公司的“串激电动机可视化调试平台”项目为背景,进行了可视化调试平台的设计,实现了上位机和下位机之间的串口通信、调试命令的发送、当前转速的接收、转速曲线的显示、调速性能指标的计算等功能。

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