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多相永磁同步電機驅動技術研究(博士論文)目前,三相電機驅動系統在電氣驅動應用場合得到了廣泛的應用,然而隨著現代電力電子技術、計算機技術和控制理論的發展,由逆變器供電的電機驅動系統的相數不再受到供電相數的限制。特別在大功率、高可靠性和低直流電壓供電應用場合,多相電機驅動系統比三相電機驅動系統更具優勢,因此多相電機驅動系統特別適合于應用在艦船全電力推進、電動車輛、航空航天和軍事等場合。其相關技術的研究為電氣驅動技術的研究開辟了新的領域,多相電機驅動系統得到各國科研人員越來越多的關注和重視。 本文研究從任意相數多相電機出發,重點研究了五相永磁同步電機驅動系統,全文主要內容如下: 引入繞組函數理論定量分析了任意相數對稱繞組的磁勢時空諧波分布,說明了低次時空諧波在多相電機中的重要作用 首次從對稱分量法推導出推廣派克變換,并建立了n-m相感應電機數學模型,指出多相電機控制是一個多維控制問題。這些基礎理論知識為分析多相電機奠定了理論基礎。 建立了五相永磁同步電機派克方程,在此基礎上研究了五相永磁同步電機中d-q子空間與廣義零序子空間的耦合問題。并根據不同結構形式五相永磁同步電機的特點,詳細討論了不同情況下的多維矢量控制和解耦控制問題。
上傳時間： 2017-08-14
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多相永磁同步電機驅動技術研究(中科院博士論文)目前,三相電機驅動系統在電氣驅動應用場合得到了廣泛的應用,然而隨著現代電力電子技術、計算機技術和控制理論的發展,由逆變器供電的電機驅動系統的相數不再受到供電相數的限制。特別在大功率、高可靠性和低直流電壓供電應用場合,多相電機驅動系統比三相電機驅動系統更具優勢,因此多相電機驅動系統特別適合于應用在艦船全電力推進、電動車輛、航空航天和軍事等場合。其相關技術的研究為電氣驅動技術的研究開辟了新的領域,多相電機驅動系統得到各國科研人員越來越多的關注和重視。 本文研究從任意相數多相電機出發,重點研究了五相永磁同步電機驅動系統,全文主要內容如下: 引入繞組函數理論定量分析了任意相數對稱繞組的磁勢時空諧波分布,說明了低次時空諧波在多相電機中的重要作用 首次從對稱分量法推導出推廣派克變換,并建立了n-m相感應電機數學模型,指出多相電機控制是一個多維控制問題。這些基礎理論知識為分析多相電機奠定了理論基礎。 建立了五相永磁同步電機派克方程,在此基礎上研究了五相永磁同步電機中d-q子空間與廣義零序子空間的耦合問題。并根據不同結構形式五相永磁同步電機的特點,詳細討論了不同情況下的多維矢量控制和解耦控制問題。
上傳時間： 2013-12-21
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電動汽車用異步電機系統效率優化控制研究 (中科院博士論文)目前,大量應用于工農業生產的交流異步電機驅動系統,存在著整體效率較低的缺陷,造成資源浪費嚴重。本文以應用于電動汽車的中小功率等級異步電機驅動系統為研究對象,并針對被廣泛應用的SVPWM電壓型逆變器輸出調制電壓中含有基波電壓以及諧波電壓的實際特點,提出要從兩個方面對穩態輕載工況下異步電機系統進行效率優化控制:優化電機的基波勵磁磁鏈,尋找由基波電壓所引起的電機鐵芯損耗和銅損的最優平衡點,以減少由基波電壓引起的電機損耗 優化SVPWM發生方法,控制逆變器的諧波電壓輸出,以減少由諧波電壓引起的電機鐵芯損耗和銅損。論文主要包括以下幾個方面: 針對常用MATLAB/Simulink模塊庫所提供的異步電機模型不包含鐵芯損耗這一缺陷,本文提出了一種計及鐵芯損耗的異步電機數學模型,模型不包含微分環節,保證了仿真時的穩定性,模型所需參數均可通過普通的短路和空載實驗獲取。模型符合電機實際情況,具有簡單、可靠、易于實現的優點。 基于損耗模型控制(LMC)以及最小直流母線功率在線搜索控制(SC)的研究成果,本文提出了一種新型混合在線式直流最小功率模糊搜索效率優化控制算法(FLSC)。
上傳時間： 2013-12-17
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基于磁阻傳感器的寬量程轉速測量電路設計 針對工程中高速寬范圍轉速測量需求,提出了一種基于磁阻傳感器的寬量程轉速測量方法。設計了轉速信號調理電路 ,著重對實際應用中因磁場不對稱、 測量轉速范圍寬引起測量不可靠問題進行了分析和實驗研究 ,最終 ,確定了轉速信號調理電路參數 ,使得在最高轉速達 120 000 r /min的條件下工作可靠 ,并成功應用于微型渦噴發動機控制系統。
上傳時間： 2014-01-16
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針對感應電機無速度傳感器磁場定向控制系統,提出一種基于電壓模型的改進轉子磁鏈觀測方法。為了有效抑制反電動勢積分環節所存在的直流偏移和積分飽和問題,采用一個截止頻率可根據輸出頻率進行自調整的低通濾波器來代替傳統電壓模型磁鏈觀測器中的反電動勢積分環節。然而低通濾波器的引入將會產生磁鏈幅值和相位的觀測誤差,從而導致在低速運行場合中磁鏈觀測性能顯著下降,為了解決這一問題,設計一個可以補償磁鏈觀測誤差的補償器。通過11kW感應電機無速度傳感器矢量控制系統對所提出的改進轉子磁鏈觀測器進行了實驗驗證,結果證明了算法的有效性。
標簽： 感應電機 無速度傳感器 矢量控制 轉子磁鏈觀測器 電壓模型
上傳時間： 2016-01-01
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磁粉離合器及制動器是利用電磁效應下的磁粉來傳遞轉矩的，具有激磁電流和傳遞 轉矩基成線性關系、響應速度快、結構簡單、無沖擊、無振動、無噪音、無污染等優點， 是一種多用途性能優越的自動控制元件，廣泛應用于各種行業中機械的加載、制動以及 卷繞系統中收卷和放卷的張力控制。
上傳時間： 2016-12-04
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一臺數控機床的先進程度衡量著一個國家制造業的先進水平，而數控機床最核心的部分就是數控機床控制系統。近年出現的ARM數入式系統具有硬件資源豐富、性能好、成本低和功耗低等優點，FPGA技術具有可重復編程、在線升級、實時性好、可靠性高等優點。為了克服傳統的數控機床成本高、控制精度低、實時性差，可靠性低等缺點，研究基于ARM+FPGA架構的新型數控機床系統，具有重要的社會經濟意義和重大的經濟價值本文以數控機床為工程背景，以何服電機PMSM為具體對象以ARM+FPGA作為數控系統的實現平臺，從提高何服系統位置環控制的自適應能力，提高位置環、速度環和電流環等復雜運算的處理速度，提高系統管理與控制程序開發的簡單性、界面的美觀性等方面開展了深入的研究。其主要研究工作和結論如下：（1）在對比分析了幾種控制系統架構基礎上，提出了一種基于ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案。該系統采用以ARM作為系統主控與運動軌跡計算芯片，FPGA作為何服系統運動控制芯片，而其中的FPGA運動控制系統包括自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊三大部分（2）針對提出的 ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案，進行了有關數學模型的建立占推導，并借助MATLAB工具建立系統仿真模型進行仿真。系統仿真結果表明，該系統位置響應超調量小，響應時間短，系統性能優越（3）為了提高運動控制的實時性、可靠性、靈活度，根據運動控制系統的模型，提出了一種FPGA實現的運行控制系統的結構，井詳細進行了自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊等內部各模塊的設計，之后利用HDL進行了有關模塊的程序設計和PGA實現仿真（4）針對基于ARM微處理器的主挖與運動軌跡計算系統，進行了系統控制界面的設計，FPGA與ARM芯片、FPGA與上位機等通信程序設計，進行了運動控制中加減速、插補方法的分析與設計關鍵字：數控機床：水磁同步電機：自適應模糊控制：ARM:FPGA
上傳時間： 2022-03-11
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矢量控制理論的提出1971年，由德國Blaschke等人首先提出了交流電動機的矢量控制（Transvector Contrl）理論，從理論上解決了交流電動機轉矩的高性能控制問題。其基本思想是在普通的三相交流電動機上設法模擬直流電動機轉矩控制的規律，在磁場定向坐標上，將電流矢量分解成產生磁通的勵磁電流分量ia和產生轉矩的轉矩電流分量i，并使兩分量互相垂直，彼此獨立，然后分別進行調節。這樣，交流電動機的轉矩控制，從原理和特性上就與直流電動機相似了。因此，矢量控制的關鍵仍是對電流矢量的幅值和空間位置的控制。矢量控制的目的是為了改善轉矩控制性能，而最終實施仍然是落實在對定子電流交流量）的控制上。由于在定子側的各物理量（電壓、電流、電動勢、磁動勢）都是交流量，其空間矢量在空間上以同步旋轉，調節、控制和計算均不方便。因此，需借助于坐標變換，使各物理量從靜止坐標系轉換到同步旋轉坐標系，站在同步旋轉的坐標系上觀察，電動機的各空間矢量都變成了停止矢量，在同步坐標系上的各空間矢量就都變成了直流量，可以根據轉矩公式的幾種形式，找到轉矩和被控矢量的各分量之間的關系，實時地計算出轉矩控制所需的被控矢量的各分量值--直流給定量。按這些給定量實時控制，就能達到直流電動機的控制性能。由于這些直流給定量在物理上是不存在的、虛構的，因此，還必須在經過坐標的逆變換過程，從旋轉坐標系回到靜止坐標系，把上述的直流給定量變換成實際的交流給定量，在三相定子坐標系上對交流量進行控制，使其實際值等于給定值。
上傳時間： 2022-05-30
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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本書著眼于現代永磁同步電機控制原理分析及 MATLAB 仿真應用，系統地介紹了永磁同步電機控 制 系統的基本理論、基本方法和應用技術 。全 書分為 3 部分共 10 章，主要內容包括 三 相永磁同步電 機 的數學建模及矢量控制技術、 三 相電壓源逆變器 PWM 技術、 三 相永磁同步電機的直接轉矩控制、 三 相永磁同步電機的無傳感器控制技術、六相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、六相電壓源逆變器 PWM 技術和五相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術等。每種控制技術都通過了 MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析 。 本書各部分既有聯系又相互獨立，讀者可 根據自己的需要選擇學習 。本書可作為從事電氣傳動自動化、永磁同步電機控制、電力電子技術的工程技術人員的參考書，也可作為大專院校相關專業的教師、研究生和高年級本科生的參考書 。
上傳時間： 2022-06-21
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