本文首先簡述了交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和研究重點,介紹了異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的不同控制策略,詳細(xì)論述了異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的基本原理:異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)變換、矢量控制的基本方程式、轉(zhuǎn)子磁鏈的觀測方法、矢量控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等,并重點分析了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的基本原理、控制算法以及在TMS320LF2407中的實現(xiàn)方法。 從工程實際應(yīng)用出發(fā),本文設(shè)計和開發(fā)了一套以DSP芯片TMS320LF2407為核心的有速度傳感器異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),并給出了硬件和軟件的實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)的功率電路采用電壓型的交-直-交變壓變頻結(jié)構(gòu),由整流電路、濾波電路及智能功率模塊IPM(PM15RSH120)逆變電路構(gòu)成;控制電路以DSP芯片TMS320LF2407為核心,加上PWM信號發(fā)生電路、定子電流檢測電路、直流母線電壓檢測電路、智能功率模塊驅(qū)動電路、速度檢測電路、系統(tǒng)保護(hù)電路等,構(gòu)成了功能齊全的異步電機(jī)全數(shù)字化矢量控制系統(tǒng)。 在此基礎(chǔ)上,本文對無速度傳感器異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了有益的探索。提出了改進(jìn)的電壓型轉(zhuǎn)子磁鏈估算模型,消除了電壓型轉(zhuǎn)子磁鏈估算模型中純積分環(huán)節(jié)所固有的漂移問題和積累誤差對實際系統(tǒng)性能的影響。在傳統(tǒng)型參考自適應(yīng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,將系統(tǒng)中原有的自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用一個具有在線學(xué)習(xí)能力的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取代,提出一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速估計方法,并給出了速度估計器的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法。最后對基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)速估計的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的性能。
標(biāo)簽: 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 異步電機(jī) 轉(zhuǎn)速
上傳時間: 2013-07-02
上傳用戶:amandacool
矢量控制作為一種先進(jìn)的控制策略,是在電機(jī)統(tǒng)一理論、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)變換理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有先進(jìn)性、新穎性和實用性的特點。它是以交流電動機(jī)的雙軸理論為依據(jù),將定子電流矢量分解為按轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量:一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶恐睾希Q為勵磁電流分量;另一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶看怪保Q為轉(zhuǎn)矩電流分量。通過控制定子電流矢量在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的位置及大小,即可控制勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的大小,實現(xiàn)像直流電動機(jī)那樣對磁場和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。本文研究的是以TMS320LF2407ADSP和FPGA為控制核心的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。 分析了脈寬調(diào)制和矢量控制的原理與實現(xiàn)方法,從而建立了異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型。對于矢量控制,分析了矢量控制的基本原理和控制算法,推導(dǎo)了三相坐標(biāo)系、兩相靜止與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)基本方程和矢量控制基本公式。同時在進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)變換以后,得到了間接磁場定向型變頻調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制圖,并結(jié)合TMS320LF2407ADSP完成了具體的實現(xiàn)方法,根據(jù)矢量控制的基本原理,設(shè)計了一種基于DSP和FPGA的SVPWM冗余系統(tǒng)。 在硬件方面,以TMS320LF2407ADSP和EP1C12Q240FPGA為控制器,兩者之間通過雙口RAMIDT7130完成數(shù)據(jù)的交換,并能在一方失控時另一方立即產(chǎn)生SVPWM波形。同時完成無線遙控、速度給定、數(shù)據(jù)顯示以及電流、速度檢測和保護(hù)等功能,也對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主電路、電源電路、FPGA配置電路、無線遙控電路、LCD顯示電路、保護(hù)電路、電流和轉(zhuǎn)速檢測電路作了簡單的介紹。在軟件方面,給出了基于DSP的矢量控制系統(tǒng)軟件流程圖,并用C語言進(jìn)行了編程。用硬件描述語言Verilog對FPGA進(jìn)行了編程,并給出了相關(guān)的仿真波形。MATLAB仿真結(jié)果表明,本文研究的調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制算法是成功的,并實現(xiàn)了對電機(jī)的高性能控制。
上傳時間: 2013-07-09
上傳用戶:jogger_ding
能源和環(huán)境的雙重壓力、電子技術(shù)與控制理論的飛速發(fā)展使得柴油機(jī)控制能夠采用電子控制技術(shù),并成為柴油機(jī)控制的研究熱點。本文針對我國內(nèi)燃機(jī)車牽引用的柴油機(jī)(12V240ZJ6E),主要研究其電控單體泵的電子控制技術(shù)。實現(xiàn)了電控單體泵在實驗臺上的電子控制,為最終降低內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)在輕載工況下的燃油消耗率并改善其排放打下基礎(chǔ)。在以下三方面展開研究工作: 首先,根據(jù)柴油機(jī)的燃油噴射原理,深入研究高壓燃油在泵-管-嘴系統(tǒng)中的傳遞規(guī)律,分析燃油噴射系統(tǒng)的各種電子控制方式,結(jié)合我國內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)改造的現(xiàn)狀并參考國內(nèi)外應(yīng)用實例,確定采用“電控單體泵系統(tǒng)”方案。針對性地分析電控單體泵的特性,總結(jié)出電控單體泵的控制規(guī)律。 其次,設(shè)計電控單體泵的高速大流量電磁閥驅(qū)動模塊,其性能直接影響電磁閥的響應(yīng)特性。通過計算和試驗對比的方法獲得不同驅(qū)動電壓、不同續(xù)流回路情況時的動態(tài)響應(yīng),找出最優(yōu)電路參數(shù)和控制參數(shù)。用于多缸柴油機(jī)的驅(qū)動模塊可以修正各單體泵噴油特性的差異。 第三,設(shè)計凸輪軸轉(zhuǎn)速的測量模塊。采集安裝于凸輪軸上的測速齒輪的脈沖信號,計算凸輪軸的瞬時轉(zhuǎn)速和相位,并對瞬時轉(zhuǎn)速進(jìn)行預(yù)測,為查找脈譜表以確定噴油定時和噴油量奠定基礎(chǔ)。凸輪軸轉(zhuǎn)速的預(yù)測方法為“相鄰區(qū)間+自適應(yīng)參數(shù)修正”。 最后,設(shè)計控制電路,以數(shù)字信號處理器為主控芯片。在數(shù)字信號處理器中完成柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速測量和電磁閥驅(qū)動脈沖生成。由于內(nèi)燃機(jī)車上的電磁環(huán)境比較惡劣,采用了抗干擾措施。 通過上述工作,掌握了電控單體泵系統(tǒng)的基本特性,完成了電子控制單元主要電路的設(shè)計,并實現(xiàn)凸輪軸的測速和電磁閥的控制。電子控制單元在電控單體泵試驗臺上進(jìn)行了試驗。結(jié)果表明,測速準(zhǔn)確、電磁閥驅(qū)動及其控制方式合理,為后續(xù)工作打下良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 內(nèi)燃機(jī) 車用 柴油機(jī)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:xz85592677
永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor)因功率密度大、效率高、過載能力強(qiáng)、控制性能優(yōu)良等優(yōu)點,在中小容量調(diào)速系統(tǒng)和高精度調(diào)速場合發(fā)展迅速。但由于永磁同步電機(jī)的磁場具有獨特的交叉耦合和交叉飽和現(xiàn)象,且其控制系統(tǒng)是一個強(qiáng)非線性、時變和多變量系統(tǒng),要實現(xiàn)高精度調(diào)速就需對其控制策略進(jìn)行深入研究。 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,位置傳感器的存在使得系統(tǒng)成本增加、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性降低,所以永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制成為一個新的研究熱點。本文擬借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)良好的逼近能力,實現(xiàn)永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)可以逼近任意復(fù)雜非線性映射,具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力,十分適合于解決復(fù)雜的非線性控制問題。其中,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前廣泛應(yīng)用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之一,得到了較為深入的研究,其結(jié)構(gòu)簡單,需要離線確定的參數(shù)少、泛化能力強(qiáng)、逼近精度高、實時性強(qiáng),采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)永磁同步電機(jī)的調(diào)速控制具有重要意義。 文中提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機(jī)自適應(yīng)調(diào)速控制策略,建立了一種包含辨識網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)的雙神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。辨識網(wǎng)絡(luò)在線動態(tài)辨識系統(tǒng)輸出并對控制網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,控制網(wǎng)絡(luò)與PI控制方法相結(jié)合實現(xiàn)永磁同步電機(jī)自適應(yīng)轉(zhuǎn)速控制。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快、實時性較強(qiáng)、精度較高。 文中提出了一種基于混合訓(xùn)練算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制方法。采用混沌優(yōu)化和梯度下降法相結(jié)合的混合算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行離線訓(xùn)練后,將其用于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角在線估計。結(jié)果表明,該訓(xùn)練算法可以有效地加快神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度,且估計的轉(zhuǎn)子位置角誤差較小、精度較高。 文中建立了以TMS320F2812芯片為核心的永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng),并進(jìn)行了相應(yīng)的軟硬件設(shè)計,為實現(xiàn)永磁同步電機(jī)的各種控制策略奠定了實驗基礎(chǔ)。DSP控制系統(tǒng)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練提供樣本,為研究永磁同步電機(jī)的自適應(yīng)調(diào)速控制和轉(zhuǎn)子位置角估計創(chuàng)造了條件。
標(biāo)簽: BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 永磁同步電機(jī) 自適應(yīng)控制
上傳時間: 2013-07-03
上傳用戶:kakuki123
交流電機(jī),特別是異步籠型電機(jī),因具有結(jié)構(gòu)簡單,堅固耐用,價格便宜等特點而得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)過一個多世紀(jì)的發(fā)展,其調(diào)速方法同趨成熟,而交流調(diào)速的最理想方法還是變頻調(diào)速。隨著工業(yè)需求的快速增長,高壓大功率成為發(fā)展的必然趨勢,但是在中高壓大功率調(diào)速領(lǐng)域,大都采用電動機(jī)定速運行。 直到20世界末采用全控型電力電子器件的高壓大功率交流變頻調(diào)速產(chǎn)品誕生,大功率傳動領(lǐng)域巨大節(jié)能需求得到釋放。多電平功率變換技術(shù)可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應(yīng)用于高壓大功率領(lǐng)域,并有效減少PWM控制產(chǎn)生的高次諧波。當(dāng)前,級聯(lián)式多電平功率變換電路在高壓電機(jī)調(diào)速和電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償領(lǐng)域已獲得實際應(yīng)用。 本課題以10kV,250kW高壓變頻器為背景,主要研究級聯(lián)式多電平高壓變頻器在異步電機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用。在對高壓變頻器工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計研究的同時,對主電路進(jìn)行諧波改善分析。高壓變頻器很難做成通用變頻器,所以最好設(shè)計與之相適應(yīng)的高壓變頻電機(jī)。通過對這種新型電機(jī)設(shè)計的研究,更好地發(fā)揮了變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢。在本課題中,還采用了MATLAB7.0/Simulink6.0仿真軟件,對功率單元移相多重化進(jìn)行了仿真,為進(jìn)一步的研究做準(zhǔn)備。 依照本課題的研究,最終目的是為高壓變頻器在異步電機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用作結(jié)構(gòu)優(yōu)化,器件搭配的指導(dǎo),并在運行過程中通過調(diào)試和仿真提供不斷改善的最佳方案。
上傳時間: 2013-05-17
上傳用戶:WMC_geophy
電動觀光車是一種以車載蓄電池組作為動力電源、靠電機(jī)驅(qū)動車輪行駛、無污染的綠色交通工具,它的發(fā)展對于解決全球性的能源和環(huán)境問題具有非常重要的現(xiàn)實意義,是本世紀(jì)最有發(fā)展前途的綠色清潔汽車。同時,電動觀光車行駛旅程較短,起動、制動比較頻繁,這一方面需要有高功率密度的電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng),另一方面需要有較高比能量和比功率的電池管理系統(tǒng)以及能量回收功能。 本論文的主要任務(wù)是完成電動觀光車設(shè)計的核心部分——驅(qū)動電機(jī)的設(shè)計。由于直流電機(jī)控制簡單,造價低而且技術(shù)成熟,符合我國國情,因此在我國的電動車絕大多數(shù)仍然是直流驅(qū)動系統(tǒng)。本課題設(shè)計了滿足現(xiàn)代電動觀光車對電動機(jī)要求的,具有寬廣調(diào)速范圍、良好起制動性能和高效率的直流他勵牽引電機(jī)。 本文首先分析了電動車的發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀,以及電動車的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),重點對電動觀光車常用的牽引電機(jī)作了性能比較,并確定選型;對這種電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)要求和工作原理作了分析。基于以上技術(shù)要求,根據(jù)電機(jī)設(shè)計的基本原則和相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù),完成了電機(jī)的電磁設(shè)計,得到較為理想的設(shè)計方案;由此運用AutoCAD和Pro/E軟件繪制出全套直流他勵牽引電機(jī)的機(jī)械加工圖和三維裝配圖,研制了實驗樣機(jī)。文章的最后對所設(shè)計的電機(jī)進(jìn)行了仿真和實驗研究。 論文中設(shè)計出全套規(guī)范的電磁數(shù)據(jù)和機(jī)械CAD,不僅對同類電機(jī)的規(guī)范和改進(jìn)具有重要意義,同時也對其它類型的牽引電機(jī)的設(shè)計具有一定的參考價值。具有廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:hj_18
在早期階段,直流調(diào)速系統(tǒng)在傳動領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機(jī)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域正在取代直流電動機(jī),交流傳動變得越來越經(jīng)濟(jì)和受歡迎。永磁交流伺服系統(tǒng)作為電氣傳動領(lǐng)域的重要組成部分,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重大的作用。永磁同步電動機(jī)以其特點廣泛應(yīng)用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領(lǐng)域。然而,永磁同步電動機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)動脈動,而對于這些應(yīng)用場合,轉(zhuǎn)矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用,必須考慮其轉(zhuǎn)矩脈動的抑制問題。本文針對電機(jī)傳動系統(tǒng)中參數(shù)變化對電機(jī)性能的影響,以永磁同步電機(jī)為例,圍繞如何通過參數(shù)辨識來提高永磁同步電動機(jī)的控制性能,借助自行開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,對永磁同步電動機(jī)的磁場定向控制,參數(shù)辨識,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和擴(kuò)展卡爾曼濾波在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,抑制轉(zhuǎn)矩脈動,提高系統(tǒng)性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機(jī)及其控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),對通過參數(shù)辨識抑制轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行了較為細(xì)致的分析。針對不同情況,通過改進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng),提出了多種參數(shù)辨識方法。主要內(nèi)容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機(jī)的一般數(shù)學(xué)模型。經(jīng)坐標(biāo)變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)兩相(d—q)坐標(biāo)系下永磁同步電動機(jī)電壓方程和轉(zhuǎn)矩方程。 2、分析了永磁同步電動機(jī)id=0矢量控制系統(tǒng)的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經(jīng)對永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析,推導(dǎo)并建立了id=0控制時整個電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 3、基于超穩(wěn)定性理論的模型參考自適應(yīng)控制原理,設(shè)計了一種模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng),考慮電機(jī)參數(shù)的時變性,對永磁交流伺服系統(tǒng)的繞組電阻和電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩辨識進(jìn)行了研究,以保持系統(tǒng)的動態(tài)性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進(jìn)行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)性能,經(jīng)過訓(xùn)練的多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能以任意精度逼近非線性函數(shù),因此為非線性系統(tǒng)辨識提供了一個強(qiáng)有力的工具。本章針對永磁同步電機(jī)提出了一種以電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為目標(biāo)函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案,同時應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建立和設(shè)計了負(fù)載轉(zhuǎn)矩擾動辨識的算法以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)的補(bǔ)償方法,并應(yīng)用MATLAB軟件進(jìn)行了計算機(jī)仿真,仿真證明和傳統(tǒng)的控制方法相比,以電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為指導(dǎo)值和目標(biāo)函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案能有效地提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度,能有效地改善控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng),具有跟蹤性能好和魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點。 5、電機(jī)的參數(shù)會隨著溫升和磁路飽和發(fā)生變化,需進(jìn)行在線實時辨識。本文利用電機(jī)的定子電流、電壓和轉(zhuǎn)速,采用遞推最小二乘法進(jìn)行在線參數(shù)辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數(shù)辨識的耦合。電機(jī)狀態(tài)方程由于存在狀態(tài)變量的乘積項,對電機(jī)參數(shù)辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機(jī)狀態(tài)方程進(jìn)行狀態(tài)估計,得到電機(jī)的參數(shù)辨識值,本文采用擴(kuò)展卡爾曼濾波進(jìn)行狀態(tài)估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結(jié)果。 6、本文基于數(shù)字電機(jī)控制專用DSP自行開發(fā)了全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)平臺,通過軟件實現(xiàn)擴(kuò)展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結(jié)果,證明擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準(zhǔn)確的,由此構(gòu)成的永磁交流伺服系統(tǒng)具有良好的靜、動態(tài)性能。
標(biāo)簽: 電機(jī) 傳動系統(tǒng) 參數(shù)辨識
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:鳳臨西北
隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,對作為工業(yè)裝備重要驅(qū)動源之一的伺服系統(tǒng)的性能提出了越來越高的要求。永磁同步電機(jī)( PMSM)作為交流伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件具有結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高、效率高、易于散熱及維護(hù)保養(yǎng)等優(yōu)點,正得到越來越廣泛地應(yīng)用。要構(gòu)建高性能的伺服系統(tǒng),好的伺服控制系統(tǒng)則必不可缺,本論文主要圍繞高性能的永磁同步電流伺服控制系統(tǒng)這一主題展開研究。 根據(jù)永磁同步電機(jī)的動態(tài)dq數(shù)學(xué)模型,從實現(xiàn)高性能的轉(zhuǎn)矩控制出發(fā),對永磁同步電機(jī)的矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)等控制策略進(jìn)行了比較分析。針對本伺服系統(tǒng)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點,選用了具有線性控制轉(zhuǎn)矩特性,能獲得比較平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩輸出的基于轉(zhuǎn)子磁場定向的id=0的矢量控制策略,同時還介紹了該策略的重要組成部分空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM),并在MATLAB仿真平臺對所選控制方案進(jìn)行了仿真研究。 對控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計,詳細(xì)分析了針對16位定點DSP控制器TMS320LF2407A的程序設(shè)計特點,建立了電機(jī)的標(biāo)幺值模型,解決了變量的定標(biāo)問題。并介紹了電機(jī)控制程序的總體結(jié)構(gòu)以及相關(guān)模塊的詳細(xì)設(shè)計過程。 為實現(xiàn)高性能的伺服控制系統(tǒng),使伺服系統(tǒng)輸出平滑的轉(zhuǎn)矩,本文還對電壓型PWM逆變器“死區(qū)效應(yīng)”引入的轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行了分析,分析表明了在永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中,由“死區(qū)效應(yīng)”造成的誤差電壓矢量與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置之間的關(guān)系,并應(yīng)用一種實用的死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)減小了轉(zhuǎn)矩脈動,提高了系統(tǒng)的性能。 最后在伺服系統(tǒng)實驗平臺上對伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試,并在此基礎(chǔ)上做了大量的實驗研究,實驗結(jié)果表明系統(tǒng)性能可靠且擁有優(yōu)良的調(diào)速性能。
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 伺服控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-18
上傳用戶:scorpion
由于電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)具有高性能、高效率、低成本、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向(HPS),成為轉(zhuǎn)向助力技術(shù)的主流。 @@ 本文在詳細(xì)了解EPS系統(tǒng)性能要求和工作原理的基礎(chǔ)上,對各種已有的EPS助力電機(jī)進(jìn)行了總結(jié)和比較。對比結(jié)果表明,無刷直流電機(jī)(BLDC)憑借其顯著的優(yōu)點,成為EPS助力電機(jī)的較優(yōu)選擇。 @@ 無刷直流電機(jī)作為一種由電動機(jī)本體和驅(qū)動器組成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,與傳統(tǒng)的直流電機(jī)一樣,具有良好的起動和調(diào)速性能,并且由于用電子換向取代了機(jī)械換向,不存在傳統(tǒng)直流電機(jī)的換向火花和機(jī)械噪聲,在許多性能要求比較高的場合已得到普遍應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用范圍還在進(jìn)一步擴(kuò)展。然而,BLDC電機(jī)作為EPS系統(tǒng)的助力電機(jī)也并非全無缺點。永磁電機(jī)中固有的齒槽轉(zhuǎn)矩的存在,以及由于采用120°換向工作模式造成的轉(zhuǎn)矩波動,都會嚴(yán)重影響EPS系統(tǒng)的操控性能。 @@ 本課題針對無刷直流電機(jī)在汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用,根據(jù)EPS系統(tǒng)對助力電機(jī)的要求,設(shè)計了一臺轉(zhuǎn)向助力用永磁無刷直流電動機(jī),并使用有限元方法對電機(jī)性能進(jìn)行了分析。為了反映參數(shù)變化對電機(jī)性能的影響,從而為電機(jī)的設(shè)計提供指導(dǎo),我們還用場路耦合的解析算法對電機(jī)性能進(jìn)行了分析。在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,對永磁電機(jī)中的齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了研究,并針對樣機(jī)提出了齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法,然后使用三維有限元的方式對所提出的方法進(jìn)行了仿真驗證。 @@ 根據(jù)EPS系統(tǒng)的工作原理,探討了助力電機(jī)的控制策略,并設(shè)計了帶傳感器的無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)。分別完成控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計,并進(jìn)行了相關(guān)實驗,結(jié)果表明基本達(dá)到了設(shè)計的目標(biāo)。 @@關(guān)鍵詞:EPS、無刷直流電機(jī)、電機(jī)設(shè)計與優(yōu)化、有限元、控制器設(shè)計
標(biāo)簽: EPS 汽車 無刷直流電動機(jī)
上傳時間: 2013-07-29
上傳用戶:cx111111
目前離心機(jī)的變頻控制,采用的多是通用變頻器,沒有自主開發(fā)的離心機(jī)專用的交流調(diào)速控制器。同時,在控制方法上采用的主要還是V/F控制以及矢量控制,而效率更高,性能更好的直接轉(zhuǎn)矩控制方法則還沒有得到廣泛的應(yīng)用。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標(biāo)系下計算與控制交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩,采用定子磁場定向,借助于離散的兩點式調(diào)節(jié)(Bang-Bang控制)產(chǎn)生PWM信號,直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制,獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。直接轉(zhuǎn)矩控制,控制結(jié)構(gòu)簡單、控制手段直接、信號處理的物理概念明確、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速,限制在一拍內(nèi),是一種具有高動態(tài)響應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)。本文通過對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)原理的分析、軟硬件的設(shè)計制作、系統(tǒng)的調(diào)試試驗,得到以下結(jié)論: ⑴直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),控制手段直接、信號處理的物理概念明確、轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)迅速; ⑵直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,低速階段轉(zhuǎn)矩脈動明顯,通過采用異步電動機(jī)適應(yīng)全速的U-I模型,以及扇區(qū)細(xì)化等,可以有效減小轉(zhuǎn)矩脈動;由于轉(zhuǎn)矩和磁鏈采用離散的兩點式調(diào)節(jié),即使在高速運行階段轉(zhuǎn)矩也有輕微的脈動,通過細(xì)分磁鏈扇區(qū),采用空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)可以有效減小脈動,提高系統(tǒng)控制性能; ⑶直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,檢測環(huán)節(jié)及其重要,特別是電壓、電流的檢測。無論采用哪種電機(jī)模型,電壓和電流都是最主要的參數(shù),準(zhǔn)確的電壓、電流檢測能夠增加電機(jī)模型的正確性,為控制提供基本的保障; ⑷直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,對電機(jī)參數(shù)的要求簡單,只需要知道電動機(jī)定子電阻,因此直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng),易于移植。
標(biāo)簽: 離心機(jī) 異步電動機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:weddps
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號-1