变电站轨道式巡检机器人驱动系统设计

作者：赵金洋; 张洪丽^*; 张鹏程

来源：山东交通学院学报, 2023, 31(04): 9-17.

• 轨道式巡检机器人
• 驱动系统
• PMSM
• FOC
• PID速度-电流双闭环控制

为解决变电站轨道式巡检机器人运行时转速稳定性差的问题，以控制特性较好的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)为驱动电机，设计变电站轨道式巡检机器人驱动系统，计算机器人的结构参数和运动参数，完成电机选型；结合矢量控制(field oriented control, FOC)与空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)策略，采用软件MATLAB Simulink搭建比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)速度-电流双闭环控制方式的PMSM驱动系统仿真模型，验证设计系统的稳定性与可靠性，搭建实物试验平台进行电机空载与带载转速试验。结果表明：采用PID速度-电流双闭环控制方式的PMSM驱动系统，变电站轨道式巡检机器人的转速稳定，工作可靠；试验结果与仿真结果吻合，满足预期设计要求，该设计方案可行。

• 单位
  山东交通学院