感應(yīng)電機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)是一種性能優(yōu)越的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng),它不僅降低了功率變換器的額定功率,而且能夠通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電壓的幅值、相位和頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)定子側(cè)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。由于系統(tǒng)控制方法的靈活性和多樣性,使得雙饋電機(jī)在工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電以及抽水蓄能電站中擁有廣闊的應(yīng)用前景。 本文主要對(duì)雙饋電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究。首先,比較雙饋調(diào)速系統(tǒng)和傳統(tǒng)的異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的異同點(diǎn),闡述了雙饋電機(jī)的工作原理,各種不同的磁場(chǎng)定向控制方式,并分析了它的穩(wěn)態(tài)特性;接著,利用雙饋調(diào)速系統(tǒng)控制方法靈活多樣的特點(diǎn),構(gòu)建了一套交直交變換器勵(lì)磁的矢量調(diào)速系統(tǒng),系統(tǒng)模型建立在以轉(zhuǎn)子磁鏈定向了同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸系中,可以實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)速與無(wú)功功率的解耦控制,同時(shí),控制交直交變換器能量的雙向流動(dòng),雙饋電機(jī)可以在超同步、亞同步方式下運(yùn)行,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,驗(yàn)證了這種控制方式的可行性和正確性;隨后,闡述了雙饋電機(jī)的功角特性,通過(guò)功角特性分析了電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性,并建立了雙饋電機(jī)的開環(huán)電壓控制、開環(huán)電流控制以及矢量控制的小信號(hào)模型,對(duì)上述幾種控制方式下的雙饋電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究;最后,綜合上述討論結(jié)果,設(shè)計(jì)了雙饋電機(jī)的控制系統(tǒng)硬件部分,并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電機(jī) 雙饋 仿真
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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在早期階段,直流調(diào)速系統(tǒng)在傳動(dòng)領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域正在取代直流電動(dòng)機(jī),交流傳動(dòng)變得越來(lái)越經(jīng)濟(jì)和受歡迎。永磁交流伺服系統(tǒng)作為電氣傳動(dòng)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(lái)越重大的作用。永磁同步電動(dòng)機(jī)以其特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于中小功率傳動(dòng)場(chǎng)合,成為研究的重要領(lǐng)域。然而,永磁同步電動(dòng)機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)脈動(dòng),而對(duì)于這些應(yīng)用場(chǎng)合,轉(zhuǎn)矩平滑通常是基本要求。因此,對(duì)永磁交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用,必須考慮其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制問題。本文針對(duì)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中參數(shù)變化對(duì)電機(jī)性能的影響,以永磁同步電機(jī)為例,圍繞如何通過(guò)參數(shù)辨識(shí)來(lái)提高永磁同步電動(dòng)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(tái),對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)定向控制,參數(shù)辨識(shí),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(dòng),提高系統(tǒng)性能幾個(gè)方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),對(duì)通過(guò)參數(shù)辨識(shí)抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行了較為細(xì)致的分析。針對(duì)不同情況,通過(guò)改進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng),提出了多種參數(shù)辨識(shí)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(dòng)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(dòng)機(jī)電壓方程和轉(zhuǎn)矩方程。 2、分析了永磁同步電動(dòng)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(dòng)基于磁場(chǎng)定向的矢量控制的基本概念。經(jīng)對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析,推導(dǎo)并建立了id=0控制時(shí)整個(gè)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(jì)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(shí)變性,對(duì)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(shí)進(jìn)行了研究,以保持系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對(duì)控制性能進(jìn)行了驗(yàn)證,仿真實(shí)驗(yàn)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(guò)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(shí)提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。本章針對(duì)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(shí)應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建立和設(shè)計(jì)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)辨識(shí)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(jì)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(dòng)態(tài)響應(yīng),具有跟蹤性能好和魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 5、電機(jī)的參數(shù)會(huì)隨著溫升和磁路飽和發(fā)生變化,需進(jìn)行在線實(shí)時(shí)辨識(shí)。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(shí),該方法不需要觀測(cè)的磁鏈信號(hào),消除了磁鏈觀測(cè)和參數(shù)辨識(shí)的耦合。電機(jī)狀態(tài)方程由于存在狀態(tài)變量的乘積項(xiàng),對(duì)電機(jī)參數(shù)辨識(shí)以后,仍然是非線性方程,為了對(duì)電機(jī)狀態(tài)方程進(jìn)行狀態(tài)估計(jì),得到電機(jī)的參數(shù)辨識(shí)值,本文采用擴(kuò)展卡爾曼濾波進(jìn)行狀態(tài)估計(jì),對(duì)以上方法的仿真實(shí)驗(yàn)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(tái),通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展卡爾曼濾波對(duì)電阻和磁鏈的估計(jì),以及基于磁場(chǎng)定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)電阻和磁鏈的實(shí)時(shí)估計(jì)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(dòng)態(tài)性能。
標(biāo)簽: 電機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng) 參數(shù)辨識(shí)
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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xilinx設(shè)計(jì)可以快速適應(yīng)各種發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和處理要求,從而可以改進(jìn)分析能力來(lái)滿足市場(chǎng)需求,同時(shí)可以在最初部署后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)添加各種特性和功能。 Xilinx All Programmable FPGA 和基于 SoC 的解決方案和平臺(tái)可充分滿足當(dāng)今磁場(chǎng)定向控制 (FOC) 等復(fù)雜控制算法所提出的苛刻的時(shí)序和性能要求。 Xilinx 工業(yè)成像解決方案實(shí)現(xiàn)了快速原型開發(fā),簡(jiǎn)化了開發(fā)工作,極大地縮短了高分辨率視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控和機(jī)器視覺系統(tǒng)的面市時(shí)間。
標(biāo)簽: xilinx 賽靈思 工業(yè)自動(dòng)化 方案
上傳時(shí)間: 2013-11-17
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異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序,采用磁場(chǎng)定向控制技術(shù)(foc)以及直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(dtc),并且還有弱磁升速程序
標(biāo)簽: 異步電機(jī) 驅(qū)動(dòng)程序
上傳時(shí)間: 2017-05-09
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針對(duì)感應(yīng)電機(jī)無(wú)速度傳感器磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng),提出一種基于電壓模型的改進(jìn)轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)方法。為了有效抑制反電動(dòng)勢(shì)積分環(huán)節(jié)所存在的直流偏移和積分飽和問題,采用一個(gè)截止頻率可根據(jù)輸出頻率進(jìn)行自調(diào)整的低通濾波器來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電壓模型磁鏈觀測(cè)器中的反電動(dòng)勢(shì)積分環(huán)節(jié)。然而低通濾波器的引入將會(huì)產(chǎn)生磁鏈幅值和相位的觀測(cè)誤差,從而導(dǎo)致在低速運(yùn)行場(chǎng)合中磁鏈觀測(cè)性能顯著下降,為了解決這一問題,設(shè)計(jì)一個(gè)可以補(bǔ)償磁鏈觀測(cè)誤差的補(bǔ)償器。通過(guò)11kW感應(yīng)電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)對(duì)所提出的改進(jìn)轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果證明了算法的有效性。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電機(jī) 無(wú)速度傳感器 矢量控制 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器 電壓模型
上傳時(shí)間: 2016-01-01
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STM32 FOC2.0電機(jī)開發(fā)庫(kù)手冊(cè),中文版和英文版都在里面了,還有目錄。
標(biāo)簽: PMSMFOC 0492 F103 STM 103 32F UM 32 xx v2
上傳時(shí)間: 2016-10-20
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微芯的FOC講解,講的很全面,包括PID原理講解,非常不錯(cuò)
上傳時(shí)間: 2022-06-16
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該軟件是關(guān)于交流異步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向調(diào)速控制的匯編程序,對(duì)應(yīng)的DSP處理器是TMS320F240,解壓后會(huì)出現(xiàn)CCS開發(fā)環(huán)境下的整個(gè)工程。
標(biāo)簽: 軟件 交流 異步電動(dòng)機(jī) 磁場(chǎng)定向
上傳時(shí)間: 2013-12-25
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變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究 采用定子磁鏈定向的矢量控制方法
標(biāo)簽: 變速恒頻 雙饋 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 定子磁鏈
上傳時(shí)間: 2014-01-07
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作者在論文中系統(tǒng)地研究了目前新穎的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)——永磁同步電動(dòng)機(jī)及其數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上,探討了永磁電機(jī)的各種磁路結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)電抗及其它性能的影響,并分別討論了各種結(jié)構(gòu)在不同應(yīng)用場(chǎng)合的優(yōu)缺點(diǎn),最后選擇了表面凸出式磁路結(jié)構(gòu),建立了手算電磁設(shè)計(jì)程序,進(jìn)行了多方案的優(yōu)選;探討了引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的原因和減小波動(dòng)的措施,采用了一系列諸如分?jǐn)?shù)槽、增大氣隙、斜槽、合適的繞組節(jié)距等措施,成功地減小了力矩波動(dòng),改善了伺服電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性;在電磁設(shè)計(jì)手算的基礎(chǔ)上,首次采用優(yōu)秀的數(shù)學(xué)工具軟件Mathcad2001進(jìn)行了Windows平臺(tái)下的PMSM機(jī)輔設(shè)計(jì)程序的開發(fā),增加了可視性,并大大簡(jiǎn)化了程序的開發(fā),提高了設(shè)計(jì)效率,快速方便準(zhǔn)確地進(jìn)行了電機(jī)的電磁計(jì)算;應(yīng)用先進(jìn)的AutoCAD 2000繪圖軟件設(shè)計(jì)和繪制了全套電機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙;參加了樣機(jī)的全部試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)定目標(biāo),全面滿足了伺服系統(tǒng)用電機(jī)的高效率、高功率因數(shù)、小振動(dòng)、低噪音、低發(fā)熱、動(dòng)態(tài)性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系統(tǒng)部分里,作者探討了永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向矢量控制理論,探討了快速電流跟蹤方法的實(shí)現(xiàn);在永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了基于DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的方案,使用了最新推出的電機(jī)專用DSP芯片TMS320LF2407、功率驅(qū)動(dòng)IR2130芯片、軸角/數(shù)字量轉(zhuǎn)換RDC-19222芯片及串行通信轉(zhuǎn)換MAX232芯片,在消化了這些芯片的大量手冊(cè)和開發(fā)工具的資料后,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì),包括編寫和調(diào)試了部分DSP程序,設(shè)計(jì)和焊接了部分硬件電路板。這些預(yù)研工作為設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)數(shù)字化專用控制器打下了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 永磁同步電動(dòng)機(jī) 數(shù)字化 伺服控制系統(tǒng)
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