本課題為研究大功率永磁無刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)了一臺50kW 多相永磁無刷直流電機(jī),該電機(jī)的設(shè)計(jì)最大限度地模擬了某大功率多相永磁無刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也基本采用了某大功率永磁無刷直流電機(jī)的主電路結(jié)構(gòu)。全文內(nèi)容如下: 本文介紹了一種以晶閘管為主要功率元件的大功率永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本文通過對電機(jī)各運(yùn)行的狀態(tài)的分類分析,總結(jié)了這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的觸發(fā)邏輯控制規(guī)律,優(yōu)化了邏輯控制程序,為永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真和實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā)提供了依據(jù)。 本文通過對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)換流過程的詳細(xì)分析,總結(jié)了有關(guān)參數(shù)如電機(jī)電感、換相電容等對電機(jī)換流過程的影響程度、趨勢和規(guī)律。給出了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)選取的依據(jù)和選擇方法,并通過樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為大功率永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)提供理論支持。為準(zhǔn)確預(yù)測大功率永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能,建立了永磁無刷直流電機(jī)的電路模型和S函數(shù)模型,并闡述了其在Matlab/Simulink 平臺下的建模原理和實(shí)現(xiàn)方法。 本文提出的兩種電機(jī)模型,相互補(bǔ)充,準(zhǔn)確預(yù)知了永磁無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性,大大加速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研制過程。其中,電路模型具有仿真效率高,便于研究驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主電路參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響,從而對主電路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;S 函數(shù)模型便于對電機(jī)內(nèi)部細(xì)節(jié)進(jìn)行分析,為揭示電機(jī)內(nèi)部變量的變化規(guī)律提供了有力的手段。
標(biāo)簽: 大功率 無刷直流電機(jī) 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-04
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該文著重研究了稀土永磁(REPM)無刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)的高性能控制技術(shù).在全面分析了稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)行方式以及外部特性的基礎(chǔ)上,通過系統(tǒng)建模和數(shù)字仿真分析,分別針對航空低壓直流(LVDC)和高壓直流(HVDC)兩種電動(dòng)機(jī)構(gòu)用永磁無刷電動(dòng)機(jī),在小范圍轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)節(jié)下的閉環(huán)穩(wěn)速控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)理論研究,提出了利用轉(zhuǎn)子位置傳感器信號間接測量電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)穩(wěn)速控制的策略.同時(shí)就兩套無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器的硬件電路和軟件程序問題進(jìn)行了重點(diǎn)工程設(shè)計(jì),采用了高性能的AT89C2051和AT89C51單片機(jī)作為微處理器,用數(shù)字軟件技術(shù)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速和轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制,使電機(jī)在一定范圍內(nèi)能夠進(jìn)行精確調(diào)速和速度穩(wěn)定控制.通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、軟硬件結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了控制器小型化,提高了控制器可靠性,減小了體積與重量.永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器樣機(jī)的測試結(jié)果表明:電機(jī)轉(zhuǎn)速可在要求范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),在幾乎三倍的額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),電機(jī)轉(zhuǎn)速在設(shè)定值下可保持高于指標(biāo)精度的穩(wěn)定工作,控制器之間通用性強(qiáng)、散熱可靠.
標(biāo)簽: 電動(dòng) 機(jī)構(gòu) 無刷直流電動(dòng)機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-07-03
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永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動(dòng)機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動(dòng)機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時(shí)性.在這種設(shè)計(jì)下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動(dòng)機(jī)長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動(dòng)的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計(jì)算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對無刷直流電動(dòng)機(jī)的全數(shù)字實(shí)時(shí)控制,并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動(dòng)機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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無刷直流電機(jī)具有輸出轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景,其傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已經(jīng)比較成熟。它的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用,在很大程度上有賴于對其控制策略的研究。本文主要研究了無刷直流電機(jī)的速度控制問題。 無刷直流電機(jī)是一種多變量和非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方法很難滿足對它的精確控制。近代模糊控制理論在無刷直流電機(jī)的控制中得到了廣泛的應(yīng)用,提高了控制系統(tǒng)的性能。但是,在模糊控制器控制規(guī)則優(yōu)化和參數(shù)在線調(diào)整方面還存在著許多不足。針對這些問題,本文提出了一種使用遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器,并且應(yīng)用到無刷直流電機(jī)的控制中。系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制,內(nèi)環(huán)采用電流負(fù)反饋對電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié);外環(huán)應(yīng)用模糊控制器進(jìn)行速度控制,通過遺傳算法離線優(yōu)化模糊控制規(guī)則和在線調(diào)節(jié)模糊控制器的參數(shù)以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。同時(shí)本文使用Matlab和電機(jī)仿真軟件VisSim對無刷直流電機(jī)的速度控制進(jìn)行了軟件仿真。 數(shù)字信號處理器(DSP)是一種高速的信號處理芯片,近幾年在電機(jī)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文以TI公司的TMS320LF2407控制器為基礎(chǔ),介紹了DSP在無刷直流電機(jī)控制中常用的應(yīng)用技術(shù)。同時(shí)為了降低系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,提高控制系統(tǒng)的可靠性以及軟件開發(fā)的快速性,本文將嵌入式操作系統(tǒng)移植到DSP中,并在該操作平臺上開發(fā)出高效的控制算法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過遺傳算法優(yōu)化的模糊控制器對無刷直流電機(jī)模型的不確定性和負(fù)載變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和魯棒性,而且控制系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能。
標(biāo)簽: 模糊遺傳算法 無刷直流電機(jī) 速度控制
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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稀土永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)實(shí)際上是以電子換向代替機(jī)械換向的直流電動(dòng)機(jī),因而保持了直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)良性能,具有較好的起動(dòng)和調(diào)速性能,又因它無需機(jī)械換向使電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,可以根本上克服一般有刷電動(dòng)機(jī)易于產(chǎn)生換向火花的弊病,在航天、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等許多工業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用.本文從稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理出發(fā),分析了稀土永磁無刷電動(dòng)機(jī)同普通無刷直流電動(dòng)機(jī)的區(qū)別;闡述了稀土永磁電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)原理,并給出設(shè)計(jì)方法,然后運(yùn)用實(shí)例來說明.在此基礎(chǔ)上介紹遺傳算法的特點(diǎn),用遺傳算法對稀土永磁電動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到預(yù)期的結(jié)果.最后,討論了電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對電機(jī)性能的影響.通過對稀土永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),分析在具體設(shè)計(jì)時(shí)所要解決一些疑難問題,對其特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié).用遺傳算法優(yōu)化后,得出一些有用的結(jié)論.
標(biāo)簽: 無刷直流電動(dòng)機(jī) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 參數(shù)分析
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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設(shè)計(jì)一種基于數(shù)字信號處理器DSP 的無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。充分利用TMS320C240 DSP 外設(shè)接口豐富、運(yùn)算速度快的特點(diǎn), 采用PWM方式, 以霍爾傳感器作為位置和速度傳感器, 實(shí)現(xiàn)對無刷直流
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文介紹一種基于ST72141 專用電機(jī)控制芯片的無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),簡述了其自有的反電動(dòng)勢檢測原理及實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)控制的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。無刷直流電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子采用永磁材料勵(lì)磁,無
標(biāo)簽: 72141 ST 芯片 無刷直流電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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以三相直流無刷永磁電機(jī)為對象,敘述利直流無刷永磁電機(jī)的控制
標(biāo)簽: 直流無刷 永磁電機(jī)控制
上傳時(shí)間: 2013-05-31
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對當(dāng)前無刷電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)車領(lǐng)域的應(yīng)用做了簡單分析,簡要介紹了直流無刷電動(dòng)機(jī)的組成和工作原理,提出設(shè)計(jì)總體方案,詳細(xì)闡述了驅(qū)動(dòng)電路組成和調(diào)速部分的具體實(shí)現(xiàn)方法,并且介紹了電路的過流保護(hù)功能。
標(biāo)簽: 電動(dòng)車 直流無刷電動(dòng)機(jī) 調(diào)速控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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對新型電動(dòng)自行車的關(guān)鍵動(dòng)力部件———直流無刷電機(jī)作了深入的剖析與設(shè)計(jì)。本文所介紹的電動(dòng)自行車中使用的直流無刷電機(jī),系參考英國Patscentre 國際實(shí)驗(yàn)室協(xié)作設(shè)計(jì)產(chǎn)品,采用全電子操縱系統(tǒng),電動(dòng)自行車
標(biāo)簽: 電動(dòng)自行車 控制 直流無刷電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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