振動系における固定周波数比方式による4つのインダクタモータの多周波制御による同期

Dec 31, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 2467 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

この記事では、振動系における固定周波数比法による 4 つのインダクター モーターの多周波数制御同期について調査します。 振動システムの電気機械結合動的モデルを確立した。 振動系の同期状態は小パラメータ法で得られる。 理論的導出と数値シミュレーションでは、振動系内の 4 つの誘導電動機の多周波自己同期は実現できません。 多周波数同期運動の目的を達成するために,多周波数制御同期法を提案し,ファジィPID制御法を導入した。 制御システムの安定性はリアプノフ基準によって証明されています。 振動系に適用する提案制御法の任意性を示す。 理論とシミュレーションの精度を証明するために、振動テストベンチが構築されます。 いくつかの実験は、有効性と提案された制御同期方法を検証するために実行されます。

経済の発展に伴い、利益の追求は工業生産において特に重要になっているようです。 この目標を達成するために、それに対応する多くの技術が発表されています。 一方、振動スクリーン、振動フィーダーなどの振動機械は、産業分野として農業における利点を研究されています1、2、3、4。 この種の振動機械は、業界では通常2つのパターンで構成されています。 強制同期としての 1 つのタイプは、ベルト、ギアなどによって実現されます。これらは、インダクター モーター間で同じまたは異なる速度を実現できます。 もう 1 つのタイプは、Blekhman によって最初に提案された自己同期理論に基づいています 5,6。 彼らの研究では、動的モデルを、平均法に基づく漸近分析法であるマルチスケール法と組み合わせます。 異なる時間スケールを利用することで、振動運動を速いプロセスと遅いプロセスの 2 種類のプロセスに分割します。 速いものはモーター速度に関係し、遅いものは位相に関係します。 このように、誘導電動機によって駆動される 2 つの偏心回転子 (ER) は、逆方向の自己同期を実現します。 もちろん、自己同期理論により、より簡単な構造で、より低コストで振動機械を実現できる。 前者の成果をもとに、この分野には多くの研究者が集まり、急速な発展を遂げています。 Wen et al.7 は、高結合力学モデルに基づいて振動システムの特徴を解析しています。 さらに、ハミルトン基準を使用して振動システムの同期条件と安定条件を導き出しました。 Zhao ら 8,9 は、電気機械結合動的モデルを確立し、小さなパラメータ平均法を使用して同期条件の問題を固有値の存在に変換します。 2 つのモーターの逆方向だけでなく、同じ方向の自己同期動作も実現します。 上記の研究は 1 つの剛体の中で確立されます。 Zhang ら 1、10、11、12、13 は、マルチモーター (2 つ以上のモーター) による自己同期の理論を発表しています。 彼らの研究では、剛体に基づいて力学モデルが構築されます。 自己同期の同期条件と同期基準を用いて,動的モデルの特性解析を与えた。 彼らの研究結果は、3 つのモーターによる振動システムの自己同期では重畳された振幅を得ることができず、この現象は 3 つのモーター間の差がゼロであることを実現しないことを示しています。 上記の同期の問題はすべて、モーターの同じ周波数に基づいています。 異なる周波数の同期問題は、Inoue Junki chi14 によって提示されました。 彼らの作品では、4 つのモーターが水平軸ではなく垂直軸に沿って振動台に対称的に設置されています。 そして、この非対称機能を使用して、複数周波数の同期を実現します。 しかし，文献 [14] の mothed は固定力学モデルで 1 つの同期状態しか実現できない． この結果は産業界のニーズを満たすことができません。