[00789009]网络环境下基于高速数字信号处理器的电动机智能控制系统

该项目涉及控制理论、自动控制系统、通信、计算机与网络等科学技术领域。项目的科学技术内容主要由电动机实时智能控制算法的开发、电动机控制系统在网络环境下的正常运行研究、以及控制系统硬件的开发与应用三部分组成。在项目组近6年的努力下，项目研发的电动机智能控制系统，较好解决了智能控制算法难以在要求快速反应的电动机实时控制中的应用问题；在由多台电动机组成网络的环境下，保证了各电动机系统的正常控制性能。该电动机智能控制系统，与常规控制相比，调节速度可加快25%，超调量可从22.3%减为0，其动态控制性能和稳态抗扰性能都有明显提高；若在网络环境下运行，原先控制性能最差(即在网络中优先级最低)的电动机控制系统的调节速度可加快66%以上，超调量可降低58%以上；且控制系统的硬件电路体积缩小，故障几率减少，不但节约了控制成本，还在降低能耗方面有较大效果。项目在一些电动机控制的共性关键技术上取得较大突破，自主研发的系统达到国内领先水平。其主要创新点有：(1)提出融合多种智能控制算法、对神经网络控制进行两次优化、而后调整电动机控制参数的电动机实时智能控制技术，明显提高了电动机的控制性能；(2)提出对电动机网络控制系统采用时变采样和反馈调度协同设计的控制算法，使电动机智能控制系统在网络环境下也能满足实时控制的快速性要求；(3)开发了具有自主知识产权的便携嵌入式PLC编程装置、ARM+FPGA定时器和计数器装置。项目共形成知识产权12项，包括发明专利公开3项(含实审1项)，实用新型授权6项，软件著作权登记3项；发表代表作论文28篇，其中SCI收录1篇，EI收录12篇，中文核心期刊15篇。项目成果于2010年1月起在4条人造板生产线上正式应用。推广应用期间，为企业新增产值3580万元，创直接经济效益420万元，节约电费开支227万元，取得较大的经济和社会效益。项目成果有较强的通用性和普适性，能在相当程度上加快智能控制算法在实时控制中的应用进程，有利于各类电动机控制系统向国家要求的“推进信息化和工业化深度融合”的数字化、智能化、网络化方向发展，对广泛使用电动机为动力源的各行业的科技进步能起较大的推动作用。成果可在各种自动流水线、轧钢、机械加工、机器人等领域推广，也适用于各类工业过程控制，如化工、生物、制药、制糖等对控制对象有时间要求的行业，有较好的实用价值和应用前景。