[发明专利]两电机矢量控制变频调速系统的协调控制器及其构造方法

说明书

技术领域

本发明是一种两电机矢量控制变频调速系统的协调控制器及其构造方法，适用于两台矢量控制变频器驱动两台感应电机带动共同负载(如带状性负载)的高性能协调控制，属于电力传动控制设备的技术领域。

背景技术

在工业生产中大量存在着由两台电机甚至多台电机带动同一负载(如带状性负载等)要求以相同的速度协调运行。目前，这样的系统大部分采用直流电机。由于直流电机结构复杂，维护困难，且存在换向问题，这给使用带来不方便。由于以恒压频比方式工作的通用矢量控制变频器体积小、重量轻、有较好的调速性能、可靠性高且价格低，采用这样的通用矢量控制变频器来直接驱动感应电机在工业生产领域中应用已很广泛。因而，采用两台矢量控制变频器驱动两台感应电机带动共同负载已逐渐成为可能。但是很难控制好两台矢量控制变频器使两台感应电机带动共同负载以同一个速度实现高性能的协调运行，同时又能很好地控制传送带的张力。像这样由两台矢量控制变频器驱动两台感应电机并带动共同负载就构成了两电机矢量控制变频调速系统。由于两电机矢量控制变频调速系统的被控量通常是传送带的速度和传送带的张力，因而两台感应电机可以看成一台是主感应电机，另一台是从感应电机。一般主感应电机控制两电机矢量控制变频调速系统的速度(如传送带的速度)，从感应电机控制两电机矢量控制变频调速系统的张力(如传送带的张力)。由于两电机矢量控制变频调速系统是一复杂的非线性耦合系统，系统的张力与两台感应电机的速度之差有关，速度和张力相互耦合，采用常用的比例积分微分PID调节无法达到速度和张力的解耦控制，也无法达到高性能的协调控制。因此如何去控制两电机矢量控制变频调速系统，让其更好地协调运行，通过速度和张力的解耦控制来实现高性能的协调控制，是一个急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种运用神经网络广义逆系统，通过速度和张力之间解耦使两电机矢量控制变频调速系统实现高性能的协调运行，同时又能很好地控制好张力、易于实现的两电机矢量控制变频调速系统的协调控制器。

本发明的另一目的是提供一种运用神经网络广义逆系统的两电机矢量控制变频调速系统的协调控制器的构造方法。

本发明两电机矢量控制变频调速系统的协调控制器采用的技术方案是：包括将被控的两台矢量控制工作方式的变频器分别连接两台感应电机，两台感应电机通过传送带连接共同负载：还包括神经网络广义逆与线性闭环控制器相连接，将所述神经网络广义逆与线性闭环控制器相串接形成神经网络广义逆协调控制器，其中神经网络广义逆用静态人工神经网络加2个传函和1个积分构成，线性闭环控制器由速度控制器和张力控制器构成，速度控制器和张力控制器是由线性系统的设计方法对伪线性系统分别作出；伪线性系统由两个已解耦的速度子系统和张力子系统组成，两电机矢量控制变频调速系统由变频器、两台感应电机及共同负载作为一个整体组成，将神经网络广义逆接在所述的两电机矢量控制变频调速系统前，将神经网络广义逆和两电机矢量控制变频调速系统共同复合组成等效的伪线性系统。