基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究

文章摘要： 对于三相异步电机，其转速公式为： 式中，n为电机每分钟转速；p为磁极对数；f为电源频率；s为转差率。 由转速公式可以看出电机的调速方式有3种：变极调速(改变p) ，变频调速(改变f )和改变转差率s调速。其中变频调速能够实现异步电机连续平滑的无级调速。小车- 吊重电子防摇控制系统中，小车的速度变化应是一条以时间为变量的连续光滑曲线，故采用变频调速系统(变频器)通过改变输出频率来控制小车牵引电机的转速。 图6为小车-吊重防摇控制系统框图。 采用德国西门子公司的SIMATIC S7-30

基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究,标签：传感技术知识,传感器与检测技术,http://www.88dzw.com

        对于三相异步电机，其转速公式为： 
        
        式中，n为电机每分钟转速；p为磁极对数；f为电源频率；s为转差率。 

        由转速公式可以看出电机的调速方式有3种：变极调速(改变p) ，变频调速(改变f )和改变转差率s调速。其中变频调速能够实现异步电机连续平滑的无级调速。小车- 吊重电子防摇控制系统中，小车的速度变化应是一条以时间为变量的连续光滑曲线，故采用变频调速系统(变频器)通过改变输出频率来控制小车牵引电机的转速。 
        
        图6为小车-吊重防摇控制系统框图。 

        采用德国西门子公司的SIMATIC S7-300系列PLC。该系列提供了多种性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，模块的种类和数量可根据用户的需要任意选用。根据系统要求，图中选用的分别是电源模块PS307/10、中央处理模块CPU315、数字量输入模块(DI)SM321、数字量输出模块(DO)SM322、模拟量输入模块(AI)SM331、模拟量输出模块(AO)SM332、接口模块IM360/IM361、通信模块CP340-RS232。变频器选用安川VS616G5系列。该变频器具有全程磁通矢量控制，在全速范围内具有恒转矩特性，无速度反馈时，速比为100∶1，控制精度为±0.2%；有速度反馈时，速比达1000∶1，控制精度为±0.02%。完全满足要求。图中所示的变频器另外配置了PG-B2速度反馈卡以构成反馈电路，电机的实际转速就能反馈回变频器，对控制系统的传输误差进行修正。微加速度计选用ANALOG DEVICES公司生产的ADXL105，测量范围为-5～+5g；可以分辨出低于0.002g的加速度；与其它加速度计相比，ADXL105可以在很大程度上提高工作带宽，并大幅度降低噪声影响，0g偏差和温度漂移也相对较低。 

实验结果 

        图7为吊重摆动曲线的理论计算与实验结果的比较，选用的参数同图。图中的虚线表示理论计算结果，实线表示实验所得到的摆动曲线。从吊重摆动曲线图上，可以清晰的看到吊重摆动幅度逐渐减小直至为零的整个过程。 
        
        图7　吊重摆动曲线

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