隔膜计量泵变频调速的动态补偿方法研究与设计

摘要

作为具有介质输送和流量调节功能的流体机械,计量泵己然成为现代化流程工业的核心设备,其中隔膜计量泵结构设计合理无泄漏,并且耐压、耐磨、耐腐蚀,深受客户青睐。
　　 随着社会的发展,传统的计量泵控制暴露出调整速度慢,受人为因素影响大等缺点,无法满足现代生产工艺流程控制日益增加的高精度需求,更不用说满足其他额外的各项功能要求。如何实现计量泵的智能控制,提高流体流量计量的精确性、调节操作的稳定性等成了解决问题的关键所在。因此,本文提出了采用模糊PI控制技术的隔膜计量泵变频调速系统。
　　 本文研究的隔膜计量泵是由三相异步电机驱动的,在对三相异步电机进行理论分析的基础上,利用MATLAB/Simulink建立了数学模型,并考虑到隔膜计量泵具有时滞和非线性的特性而选取了模糊PI控制技术来进行系统仿真,结果表明采用带模糊控制器的调速系统具有更好的启动、加速和调速性能。
　　 系统硬件设计介绍了总体硬件电路设计原理,详细描述了LCD液晶显示模块、按键控制模块、电流检测模块、CAN通信模块和IPM逆变模块等各个功能模块的设计。整个硬件设计围绕强弱电分离的思想而展开,为提高系统稳定性设计了两块板子,分别为控制板弱电电路设计和驱动板强电电路设计。
　　 软件设计部分主要介绍IO模块、ADC模块、PWM模块和CAN模块的初始化,详细介绍了按键控制子程序设计,外部中断处理程序设计,定时中断程序设计,CAN通信程序设计,故障中断设计等各个功能子程序。