文章编号：10062971(2012)03003504
直联压缩机两种不同控制方法的比较研究杜玉霞，钟美鹏，王谨
（嘉兴学院机电分院，浙江嘉兴314001）
使用维修
摘要：建立了空压机的负载数学模型，对其负载进行了分析。建立了永磁同步电机的数学模型，给出了一种用于交流永磁同步电机速度控制的滑模拉制器。根据永磁同步电机的控制特点和空压机负载特点进行Simulink仿真，仿真结果表明，加滑模控制器时，电机转速波动较小。最后，对用永磁同步电机驱动直联便携式空压机做实验。实验结果表明，与常规的PI 控制策略相比，滑模变结构控制改善了系统的动态性能，有较强的鲁棒性。水磁同步电机驱动空压机效率高，转速波动小。关键词：滑模变结构控制；空压机；负载；转速
中图分类号：TH457
文献标志码：A
Comparison andResearch on Two Different Control Methodsfor Direct-drive Compressor DU Yu-xia,ZHONG Mei-peng,WANG Jin
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Jiaxing College,Jiaxing 314001, China)
Abstract: In this paper, we not only established mathematical model of the air compressor load which was analyzed,but we also es-tablished a mathematical model of PMSM and presented a sliding mode controller which was used to AC permanent magnet syn-chronous motor speed control.According to the control characteristics of permanent magnet synchronous motor and characteristics of air compressor load, we made a Simulink simulation.From the simulation results,we knew that the motor speed fluctuation was lower with sliding mode controller.Finally , we tested on the direct drive portable air compressor with permanent magnet synchronous motor. The experimental results showed that, compared with conventional PI control strategy ,sliding mode variable structure control improved dynamic performance of the system and had stronger robustness.Permanent magnet synchronous motor driven air compressor is with high efficieney and low speed fluctuation.
Key words:sliding mode variable structure control;air compressor;load; speed
引言 1
随着全世界范围能源危机的到来，各国政府都在为经济可持续发展而积极地推广节能降耗技术。压缩机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广，特别是在石油、化工、制药等工业领域中已成为必不可少的关键设备川，是许多工业部门工艺流程中的心脏设备。出于对生产成本的考虑，目前我国的空压机绝大部分采用普通的异步感应电动机驱动，异步感应电机通常效率低（65%~70%），能源浪费非常严重，因此国家发改委的节能中长期专项规划中将压缩机系统节能优化改造列为“十一五”期间重点推广项目。
收稿日期：2011-12-16
直联便携式往复空气压缩机（简称直联机），是一种压缩机曲柄连杆机构与电机轴直接相连在一起的高速轻便微型空压机，由于重量轻，便于携带，且可用单相电源，受到用户的喜爱。
压缩机系统的节能优化有多种方法，包括改善压缩机的冷却和润滑、减少摩擦功耗、变频调速、进气阀控制、余隙控制等，而近年来永磁电机的快速发展为中小型压缩机的节能增添了种新的途径。采用永磁同步电机驱动的压缩机效率高3、零部件少、重量轻、体积小，启动电流小，节能效果明显。
变结构控制是前苏联学者Emelvanov，Utkin提出的一种设计方法4-5。滑模变结构控制作为一种非线性控制，与常规控制的根本区别在于控制的不连续性。它利用一种特殊的滑模控制方式，强迫
压缩机技术35 Campre