永磁無刷直流電動機體積小,功率密度高,控制性能好,效率很高,在工業、車輛、家電、計算機及軍事等諸多領域得到廣泛應用,尤其在電動車應用領域倍受青睞,是當前電動車電動機研發的熱點.可以預見,隨著永磁材料和電力電子器件的價格的進一步降低,以及無刷直流電機驅動的理論研究和實踐應用的不斷完善和提高,永磁無刷直流電機及其控制系統將在很多場合有廣泛的應用前景.該文通過大量的文獻資料閱讀,在對永磁無刷直流電機的發展和現狀有了一個整體了解的基礎上,針對復合式轉子結構永磁無刷直流電機研制了一套弱磁恒功率控制系統,提出一種"雙模控制"的控制策略,成功的實現了基速以下恒轉矩控制,基速以上弱磁恒功率控制.該文的主要內容包括:首先介紹了永磁無刷直流電機的應用現狀和基本原理,以及永磁無刷直流電機弱磁恒功率控制運行機理和難點;其次,對采用復合式永磁無刷直流電機本體的弱磁控制,詳述了其本體結構和整套控制系統,給出了硬件電路和軟件編程,提出了相關控制策略;最后,系統成功運行,獲得了相關實驗數據和波形,驗證了控制策略和系統設計的正確性.
上傳時間: 2013-04-24
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勵磁控制系統是同步發電機的重要組成部分,它的特性好壞直接影響電機及電力系統運行的可靠性和穩定性。 基于此,利用仿真的方式對勵磁控制系統進行了研究并給出了相關結論,同時提出了一些新的控制算法,并建立了一個勵磁控制系統仿真平臺。 首先,從同步電機和勵磁系統的模型入手,根據研究需要修改了同步電機的仿真模型,詳細地介紹了檢測單元、控制單元和勵磁系統主回路模型,在總結普通PID調節方式不足的基礎上提出了一種性能優越的非線性PID控制方式。 其次,分別在有刷和無刷勵磁系統下,對普通PID、非線性PID和模糊自適應PID三種控制方式在階躍響應和突變負載的情況下進行仿真,對輸出的機端電壓進行分析并得出相關結論。 除了對通用的勵磁控制算法進行仿真分析外,提出了一種基于同步電機本身的勵磁控制算法,這種控制方式是對勵磁電流進行閉環控制,并輔以非線性的PID控制進行進行精度調節。針對這種方式,提出了兩種實現方案。同樣在有刷和無刷勵磁系統下進行階躍響應和突變負載的仿真分析研究。仿真測試表明,這種控制算法在控制的快速性和穩定性方面優于通用的控制方式。 最后,鑒于勵磁控制系統仿真的重復性及操作的繁瑣性,建立了一種基于MATLAB GUI的勵磁控制仿真平臺,借助此平臺對SIMULINK模型操作,可以方便地實現對參數的設置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關的輔助操作等等,可以極大地簡化仿真的操作過程,提高仿真的效率。另外,此平臺的實現也為其它系統類型仿真界面的建立提供了重要的參考。
上傳時間: 2013-04-24
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在綜合分析諧波勵磁無刷同步發電機勵磁控制系統的基礎上,對其勵磁控制策略進行了研究,開發了一套基于DSP( TMS320F2812) 控制的新型柴油發電機勵磁控制系統,該系統采用參數自適應模糊PID 控制勵磁,選用交流采樣方式實時檢測各信號的瞬時特性,系統仿真結果以及在1 臺25 kW 工頻柴油發電機上的試驗結果證明了該控制器具有較好的電壓調節特性,系統穩態和暫態性能完全滿足發電機對勵磁系統的要求。關鍵詞:勵磁調節;模糊PID 控制;數字信號處理器;交流采樣 Abstract :According to the general analysis of the excitation cont rol system of the harmonious wave excitation brushless synchronous generator and it s characteristics ,a new type of diesel generator excitation cont rol system based on DSP( TMS320F2812) was designed. An adaptive fuzzy PID cont rol of excitation is used in this system. To detect the t ransient characteristics of the signals in a timely manner ,AC sampling was applied.The system simulation result s and the testing result s f rom a 25 kW diesel generator (50 Hz) can prove that the voltage regulation characteristics of the excitation cont rol system are very well ,and both the steadyOstate performance and the t ransient performance of the generator are also good.Key words :excitation cont rol ;fuzzy PID cont rol ;digital signal processor (DSP) ;AC sampling
上傳時間: 2013-10-29
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本文首先就永磁同步電機弱磁控制的國內外發展現狀和未來發展趨勢進行了簡單介紹,建立了永磁同步電機在旋轉坐標系下的動態模型,介紹了常用的矢量控制策略,并通過控制效果對比引出永磁同步電機弱磁控制方法。然后,詳細介紹了永磁同步電機的弱磁控制原理,并對弱磁控制的約束條件、弱磁控制區間的電流給定及現有弱磁控制策略做了簡單的介紹,推導了電機在恒轉矩控制和弱磁控制階段中永磁同步電機電流矢量在電流平面的運行軌跡及其相關說明。深入研究了基于電壓反饋的永磁同步電機弱磁控制算法。最后,基于電壓反饋弱磁算法對控制系統建模,構建了以SVPWM為調制算法,基于電壓反饋的永磁同步電機弱磁控制系統框圖,對框圖中的關鍵模塊進行了分析和設計,并借助Matlab/Simulink 軟件對控制系統進行了建模和仿真,仿真結果驗證了基于電壓反饋的弱磁控制方法的可行性和有效性。并由仿真結果分析指出基于電壓反饋弱磁控制策略的不足點,從而為該弱磁控制策略的進一步完善提出新的思路。關鍵詞:永磁同步電機,SVPWM調制,弱磁控制,電壓反饋,Matlab/Simulink仿真
上傳時間: 2022-06-24
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作為數控機床、機器人等的重要組成部分,隨著加工制造、汽車等行業的發展,永磁交流伺服系統成為國內外研究和應用的一個重要領域。同時隨著功率電子器件和微處理器的進步,伺服系統也逐步向全數字化方向發展,全數字化系統具有可靠性高、實現新控制策略容易、功能豐富等優點。 本文論述了永磁同步電機空間矢量脈寬調制控制的最新發展,分析了從基礎理論到最新的控制算法的有關永磁同步電機空間矢量控制的許多問題。在對永磁同步電動機(PMSM)的數學模型和控制理論進行全面、深入研究的基礎上,本文在PMSM 的電壓空間矢量的弱磁控制方面做了大量的理論和實驗研究,提出一種基于空間矢量PWM (SVPWM)的PMSM 定子磁鏈弱磁控制定方法,在電機轉速達到基本轉速之前采用最大轉矩/電流策略控制,超過基本轉速之后采用弱磁擴速的電流控制策略,使電機具有更大的調速空間,該策略可實現電壓矢量近似連續調節,有效減小了PMSM 的轉矩脈動,提高了系統的性能,仿真結果證明了這一結論。 在上述工作的基礎上,研制開發了一套基于TMS320LF2407A 的高性能全數字永磁交流調速系統。該系統以空間矢量PWM 控制為核心。
上傳時間: 2013-06-08
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該文研究了用于電動汽車驅動的永磁同步電機驅動系統.首先概述了電動汽車對驅動系統的一些基本要求,并比較了基于不同種類電機的驅動系統的主要指標,認為永磁同步電機適用于這一應用場合,并在效率,功率密度和維護性等方面有著突出的優點.該文分析了永磁同步電機用于矢量控制的數學模型,并建立了基于其數學模型的電機控制仿真軟件包.其中包括可以體現電機初始位置的電機模型及SWPWM發生模塊.通過仿真,確認將要在實際系統中使用的控制方法是基本可行的.在已有的控制系統硬件的基礎上,實現了2.5kw和20kw永磁同步電機驅動系統的閉環控制,完成在其基速以下區域的兩臺電機的閉環負載控制運行及2.5kw系統的空載弱磁運行.從電機高速運行和負載試驗的結果可以看出,目前的控制策略,控制程序和系統硬件已經可以達到預期的控制目標.該文還討論了一些永磁同步電機驅動系統特有的課題.其中包括改進的閉環弱磁控制方法;為使電機平穩啟動,應用了一種簡單的啟動和初始位置估計方法;設計了基于改進"負載法"的一種相對簡單的電機參數試驗測量方法.所有這些工作對今后進一步提高驅動系統的控制性能都將是有益的.
上傳時間: 2013-08-01
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勵磁調節系統是同步發電機的重要組成部分,對同步發電機乃至電力系統的安全穩定運行有著重要影響。隨著電力系統規模的不斷增大,系統結構和運行方式日趨復雜,對同步發電機勵磁控制系統運行的可靠性、穩定性、經濟性和靈活性提出了更高的要求。本文根據勵磁調節器的國內外發展趨勢,研究開發了以TMS320F2812芯片為控制核心的同步發電機DSP勵磁調節器。 本文首先介紹了數字勵磁的發展歷程、特點及應用范圍,然后介紹了同步發電機勵磁控制系統的國內外發展狀況及趨勢,提出了基于數字信號處理器 TMS320F2812 控制的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)微機勵磁系統的結構和設計方案。 在詳細解釋功率器件 IGBT 和控制器件TMS320F2812芯片基礎上,提出了勵磁系統的主要硬件設計及軟件實現方法;完成了IGBT勵磁裝置主回路和 IGBT 保護及驅動單元的設計;進行調節器硬件設計,給出了硬件原理圖和軟件流程圖;利用TMS320F2812芯片強大的數據處理能力和豐富的片內外設和高速的實時處理能力,用單片系統結構實現了交流采樣、變速積分 PID控制算法、PWM功率調節和系統保護等功能。TMS320F2812芯片的引入,大大簡化了勵磁控制器的硬件結構,提高了勵磁系統的抗干擾能力和可靠性。 最后,為驗證所設計的勵磁調節器的有效性和控制效果,采用 MATLAB 中 SIMULINK 仿真平臺,設計了勵磁控制系統各環節的仿真模型。仿真結果表明,采用 TMS320F2812的同步發電機IGBT勵磁系統具有響應快速、調節靈敏、控制性能優良等特點。
上傳時間: 2013-07-29
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勵磁系統是電力系統控制的重要組成部分,它直接影響著發電機的運行可靠性、經濟性和電力系統運行的穩定性。勵磁系統性能的優化與控制策略的研究,對發電機乃至整個電力系統的安全運行具有決定性的意義。 本文針對300MW同步發電機的技術特點,全面論述了勵磁系統主電路拓撲及輔助電路的工作原理。為提高勵磁系統的控制精度與實時性,本文以16位DSP為控制核心,對勵磁調節單元軟硬件的實現進行研究,以滿足發電機在不同運行工況下對勵磁系統控制性能的要求。 其次,本文在詳細闡述PID+PSS控制和線性最優勵磁控制理論的基礎上,客觀分析了兩種控制方式的優點與不足,綜合二者的優點引出了綜合勵磁控制的研究方法并在微機上成功實現。通過實驗發現,綜合勵磁控制器的性能更優越,其提高了勵磁系統的控制精度,改善了機組運行的穩定性。同時針對單參量PSS存在反調的不足,進行了算法改進,給出了加速功率型PSS的數學推理與軟件實現;根據機組的運行結果可知,該算法的改進不僅解決了傳統PSS的反調問題,而且優化了PSS抑制低頻振蕩的性能。 最后,本文利用發電機park微分方程,推導了發電機起勵與滅磁的數學方程。在Matlab/Simulink仿真環境下,建立了起勵與滅磁的仿真模型。給出了發電機自并起勵、他勵起勵和故障滅磁的仿真結果,并對結果進行客觀地分析,得出了有用的結論。
上傳時間: 2013-04-24
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提出一種永磁同步電機新的寬范圍弱磁控制策略,根據電機在不同轉速段運行時的轉矩特性,考慮逆變器的輸出電壓能力及電機的電流約束條件,以輸出最大轉矩為目標,分析得出全速范圍內的電流矢量控制算法。該方法將全速段分為四個運行區間,可實現恒轉矩運行與弱磁控制的快速平滑過渡,使系統在額定轉速以下具有恒轉矩輸出,在高速運行時實現恒功率特性。仿真及實驗結果表明,提出的方法可有效拓寬電機的轉速運行范圍,具有較快的動態響應性能。
標簽: 永磁同步電機
上傳時間: 2021-12-12
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1.STM32 電機控制SDK 概述STM32 電機控制SDK 包含以下項目:? STM32 電機控制固件? STM32 電機控制WB? STM32 電機控制分析儀? 現有文檔? STM32 電機控制固件的參考文檔此軟件包作為將上述所有項目安裝在用戶計算機中的可執行軟件提供。STM32 電機控制 SDK 取決于STM32Cube 和STM32CubeMx。因此,必須在SDK 之前安裝STM32CubeMx 版本4.24.0 或更高版本。有關STM32CubeMx 的更多信息,2.電機控制固件PMSM FOC 軟件庫提供了用于驅動永磁同步電機(PMSM)的高性能、完善的磁場定向控制(FOC)策略實現。借助這種方法可實現電磁轉矩( Te )調節,并在一定程度上,通過控制兩個電流 iqs 和 ids 來實現弱磁控制功能,這兩個電流值由定子的電流經數學變換得來。這種控制方式使PMSM 類似于直流電機控制那樣簡單,即兩個控制電流量分別相當于直流電機的電樞電流和勵磁電流。因此,可以這樣說,FOC 包含與轉子磁通同相位和正交相位的定子電流控制與定向。這也就意味著,要有一種有效的測量定子電流和轉子位置的方法。FOC 算法的結構如圖 5. 基本FOC 算法結構,轉矩控制中所示。3.應用編程接口4電機控制項目的剖析
上傳時間: 2021-12-28
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