摘要
在全断面硬岩掘进机(TBM)刀盘驱动系统中永磁同步电机代替液压伺服电机或者异步电机,能够提升TBM刀盘推进系统的掘进效率。针对在TBM推进系统中永磁同步电机存在的响应速度、稳定性同系统抖振相矛盾的问题,设计了一种改进的积分滑模控制器对其转速进行控制。提出了一种新型趋近率,可有效提高系统的响应速度和稳定性,并能在一定程度上减轻系统抖振。同时加入负载转矩观测器来对扰动项进行前馈补偿,进一步减轻系统的抖振问题。最后对控制器的实际效果进行仿真分析和实验验证,结果表明,改进后的积分滑模控制器能使电机平稳、快速地达到预定转速,并在负载突变时转速波动幅度降低约30%,恢复至平稳运行状态的速度有了较大的提高,能有效地提高永磁同步电机的响应速度和稳定性,并在一定程度上减轻了系统的抖振问题。将其应用于TBM的驱动系统中,可降低减速器级数,提高其工作效率。
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