異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)提高了交流傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性,降低了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本。準(zhǔn)確辨識(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速是實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器矢量控制的關(guān)鍵。 本文對(duì)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,建立了異步電動(dòng)機(jī)無(wú)速度傳感器電壓解耦矢量控制系統(tǒng)和基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)。基于MRAS的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)定子電壓方程和電流方程得到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模型參考自適應(yīng)辨識(shí)算法,在此基礎(chǔ)上建立了一個(gè)改進(jìn)的變參數(shù)MRAS速度辨識(shí)數(shù)學(xué)模型,并利用Matlab軟件對(duì)基于該速度辨識(shí)模型的無(wú)速度傳感器異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)在不同的情況下進(jìn)行了詳細(xì)的仿真研究。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該改進(jìn)的變參數(shù)MRAS速度辨識(shí)模型具有令人滿(mǎn)意的辨識(shí)精度和動(dòng)態(tài)性能。 基于MRAS的轉(zhuǎn)速估算理論從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)屬于基于電機(jī)理想模型的轉(zhuǎn)速估算方案,該方法依賴(lài)于電機(jī)參數(shù),而電機(jī)參數(shù)在電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化很大,因而給出了對(duì)電機(jī)的一些定、轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)辨識(shí)方法,以保持系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。 在傳統(tǒng)型模型參考自適應(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(gè)具有在線(xiàn)學(xué)習(xí)能力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取代,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法,并給出了速度估計(jì)器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法。最后對(duì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)速估計(jì)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。 簡(jiǎn)單介紹了基于DSP的異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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隨著家用空調(diào)的普及應(yīng)用,空調(diào)已日漸成為耗能大戶(hù)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)多年來(lái)高速發(fā)展,正面臨能源日益緊張的問(wèn)題,由于空調(diào)節(jié)能尚有空間,因此人們普遍關(guān)注空調(diào)節(jié)能技術(shù)。在家用空調(diào)的各種節(jié)能技術(shù)中,直流壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)是發(fā)展的主流方向。從驅(qū)動(dòng)方式上看,直流壓縮機(jī)可以采用方波控制或矢量控制。與方波控制相比,矢量控制的空調(diào)直流壓縮機(jī)具有噪聲低、振動(dòng)小、效率高等特點(diǎn),更加符合節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展方向。 本文主要研究了適用于空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載的無(wú)轉(zhuǎn)子位置傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制方法。首先從電機(jī)的基本方程入手,詳細(xì)推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)矢量控制的數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)分析了各種電流控制策略特點(diǎn),提出了采用適合直流壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸極效應(yīng)的壓縮機(jī)永磁同步電機(jī)的一種簡(jiǎn)化模型,得到了適用于IPMSM的滑模觀(guān)測(cè)器,解決了IPMSM在αβ坐標(biāo)系中應(yīng)用滑模觀(guān)測(cè)器困難的問(wèn)題。針對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行特點(diǎn),采用全維狀態(tài)觀(guān)測(cè)器方法,實(shí)現(xiàn)IPMSM反電動(dòng)勢(shì)的觀(guān)測(cè),根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了無(wú)傳感器矢量控制。本文詳細(xì)分析了全維狀態(tài)觀(guān)測(cè)器的極點(diǎn)配置方法,通過(guò)將四個(gè)極點(diǎn)配置在相同位置,簡(jiǎn)輕了計(jì)算量,也便于實(shí)現(xiàn)。 第三,由于反電動(dòng)勢(shì)估算法在電機(jī)低轉(zhuǎn)速下不能正確估算轉(zhuǎn)子位置,無(wú)法正常閉環(huán)起動(dòng),本文提出了一種簡(jiǎn)單的用于直流壓縮機(jī)的起動(dòng)方法,實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的可靠起動(dòng)。同時(shí)在深入分析電機(jī)等效模型的基礎(chǔ)上,給出了一種簡(jiǎn)單的電機(jī)參數(shù)測(cè)量方法,通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)量和計(jì)算,得到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制所需的電感、電阻及反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。 最后通過(guò)MATLAB/Simulimk7.1仿真軟件對(duì)基于滑模觀(guān)測(cè)器和基于全維觀(guān)測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了以TMS320F2403數(shù)字信號(hào)處理器為控制核心的直流壓縮機(jī)矢量控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文理論分析和所提方法的正確性,并已應(yīng)用于實(shí)際的直流壓縮機(jī)矢量控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 空調(diào)壓縮機(jī) 無(wú)傳感器 方法研究
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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隨著永磁同步電機(jī)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,對(duì)永磁同步電機(jī)的研究成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì),具有實(shí)際的意義和價(jià)值。本文采用TI公司專(zhuān)用于電機(jī)控制的TMS320F240型數(shù)字信號(hào)處理器作為核心,開(kāi)發(fā)了全數(shù)字化的永磁同步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的軟件,并在改進(jìn)的清華電機(jī)控制試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了帶機(jī)試驗(yàn),結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性。 本文首先深入的研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制理論,建立了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上討論了永磁同步電機(jī)的矢量控制調(diào)速方案;然后,以清華電機(jī)控制試驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)介紹了控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),其中主要論述了控制電路各部分及外圍輔助電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試。在硬件的基礎(chǔ)上,軟件采用匯編語(yǔ)言編程,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)矢量控制,并給出了系統(tǒng)主程序和PWM下溢中斷處理程序流程圖,永磁同步電機(jī)矢量控制的主要控制策略如轉(zhuǎn)子相位的初始化、電流采樣、速度位置采樣、矢量坐標(biāo)變換、sinθ、cosθ值生成、PI調(diào)節(jié)、空間電壓矢量(SVPWM)模塊等都是在PWM下溢中斷服務(wù)子程序中完成的。為達(dá)到數(shù)值的統(tǒng)一,對(duì)軟件中所采用的參數(shù)進(jìn)行了定標(biāo)。最后在基于硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,對(duì)軟件進(jìn)行帶機(jī)調(diào)試,試驗(yàn)表明電機(jī)能快速響應(yīng)并跟蹤給定轉(zhuǎn)速,從而證明整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。 另外,本文還在MATLAB/SIMULINK的基礎(chǔ)上,建立采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的永磁同步電機(jī)的仿真模型,仿真結(jié)果表明:該控制系統(tǒng)具有較好的位置響應(yīng)和抗干擾能力強(qiáng)。 在論文的最后,對(duì)全文的工作做了總結(jié)。
標(biāo)簽: DSP 永磁同步電動(dòng)機(jī) 矢量控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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本論文針對(duì)6kV/400kW三相異步電動(dòng)機(jī)的中壓變頻器試驗(yàn)裝置,從分析目前中壓變頻器常用的主回路拓?fù)淙胧郑敿?xì)闡述并分析了本文研究的單元串聯(lián)型中壓變頻器控制系統(tǒng)。 本文首先從理論上分析了多單元串聯(lián)型中壓變頻器脈寬控制原理。然后,把一種高性能的V/f控制方案引入中壓變頻器控制系統(tǒng)。通過(guò)矢量補(bǔ)償定子壓降,進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償和對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行限制控制,實(shí)現(xiàn)了具有很好的低頻性能并具有防“跳閘”等功能的V/f控制方案。 同時(shí),本文將Siemens公司通用變頻器的時(shí)隙、連接紙的概念運(yùn)用到中壓變頻器控制領(lǐng)域。增加了系統(tǒng)的可變性,自由性和方便性。設(shè)計(jì)了具有系統(tǒng)組態(tài)功能的模塊化軟件,其中著重對(duì)控制軟件中的幾個(gè)重要功能進(jìn)行了分析討論。這些重要功能模塊有:控制字和狀態(tài)字、順序控制、V/f曲線(xiàn)、給定積分器、基于電壓補(bǔ)償?shù)妮敵鲎詣?dòng)穩(wěn)壓算法、通訊功能等。 中壓變頻器在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為6kV/22kW試驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)際設(shè)計(jì)為6kV/400kW的變頻系統(tǒng)裝置。本文給出了實(shí)驗(yàn)室調(diào)試結(jié)果及分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該中壓變頻器能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本論文主要以TI公司的TMS320LF2407A型DSP為電機(jī)控制核心芯片,進(jìn)行了空間矢量PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究,并對(duì)DSP用于雙饋調(diào)速的進(jìn)行了探討.本文總結(jié)了電力電子器件、PWM技術(shù)、電機(jī)變頻控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,并通過(guò)分析和總結(jié)正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)和電壓空間矢量(SVPWM)控制技術(shù)的特點(diǎn),得出SVPWM控制技術(shù)在變頻調(diào)速數(shù)字控制上有較大的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景.本文設(shè)計(jì)了空間矢量變頻調(diào)速系統(tǒng),并獲到了較理想的SVPWM控制波形,基本達(dá)到控制系統(tǒng)要求.同時(shí)在DSP用于雙饋調(diào)速的探討中,提出了一種轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)檢測(cè)的解決方案,獲得了MULTISIM仿真波形;給出了DSP控制的雙饋調(diào)速系統(tǒng)框圖及一些相關(guān)軟件算法.
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一個(gè)復(fù)雜的測(cè)試系統(tǒng),由測(cè)試信號(hào)源、 功率分配器、定向耦合器、駐波比橋、測(cè)試接收機(jī)、檢測(cè) 器、處理器及顯示等部分構(gòu)成。主要用來(lái)測(cè)試高頻器件、 電路及系統(tǒng)的性能參數(shù),如線(xiàn)性參數(shù)、非線(xiàn)性參數(shù)、變頻 參數(shù)、混合S參數(shù)等
標(biāo)簽: 矢量 測(cè)量學(xué) 網(wǎng)絡(luò)分析
上傳時(shí)間: 2013-06-07
上傳用戶(hù):410805624
在現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)中,矢量控制原理以及空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)使得交流電機(jī)能夠獲得和直流電機(jī)相媲美的性能。永磁同步電機(jī)(PMSM)是一個(gè)復(fù)雜耦合的非線(xiàn)性系統(tǒng)。本文在Matlab/Simulink環(huán)境下,通過(guò)對(duì)PMSM本體、d/q坐標(biāo)系向a/b/c坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等模塊的建立與組合,構(gòu)建了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型。仿真結(jié)果證明了該系統(tǒng)模型的有效性。
標(biāo)簽: MatlabSimulink PMSM 永磁同步電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、高階、強(qiáng)耦合的非線(xiàn)性系統(tǒng),不象直流電機(jī)那樣易于控制轉(zhuǎn)矩,采用矢量控制技術(shù)可解決傳統(tǒng)交流調(diào)速的難題,使交流電機(jī)可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來(lái)進(jìn)行控制,而無(wú)傳感器矢量控制技術(shù)由于可以省去速度傳感器,使相應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)變得簡(jiǎn)便、廉價(jià)和可靠,所以成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),本論文工作就是這方面的一個(gè)嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術(shù)的基本理論。對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下強(qiáng)耦合和互感變參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)坐標(biāo)變換,導(dǎo)出感應(yīng)電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,然后將同步坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向,實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的分別控制,從而可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來(lái)控制交流電機(jī)。 其次,論文基于同步軸系下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓磁鏈方程式,提出了一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的估算,這種速度估算方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有一定的自適應(yīng)能力。同時(shí)在該無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)中,由于采用了經(jīng)典的PI調(diào)節(jié)器,使得控制系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單易行。 論文利用MATLAB建立了該無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,仿真模型采用了標(biāo)么值系統(tǒng),并考慮了控制周期和采樣信號(hào)周期對(duì)仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補(bǔ)償問(wèn)題,使仿真結(jié)果更接近實(shí)際工程系統(tǒng)。 最后,通過(guò)仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性,也證明了速度估計(jì)模型對(duì)速度估計(jì)準(zhǔn)確,且對(duì)參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。
標(biāo)簽: 無(wú)傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
上傳時(shí)間: 2013-06-02
上傳用戶(hù):libinxny
作為交流異步電機(jī)控制的一種方式,矢量控制技術(shù)已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的首選方案。矢量控制系統(tǒng)中,磁鏈的觀(guān)測(cè)精度直接影響到系統(tǒng)控制性能的好壞。在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言,轉(zhuǎn)子磁鏈觀(guān)測(cè)有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀(guān)測(cè)法中需要電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù),而轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點(diǎn),需要對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè),但這樣將使得系統(tǒng)更加的復(fù)雜。磁鏈的電壓模型觀(guān)測(cè)法中不含轉(zhuǎn)子參數(shù),受電機(jī)參數(shù)變化的影響較小。矢量控制計(jì)算量大,要求具有一定的實(shí)時(shí)性,從而對(duì)控制芯片的運(yùn)算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,采用了電壓模型觀(guān)測(cè)器[2]對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈進(jìn)行估計(jì),針對(duì)積分環(huán)節(jié)的誤差積累和直流漂移問(wèn)題,采用了一種帶飽和反饋環(huán)節(jié)的積分器[3]來(lái)代替電壓模型觀(guān)測(cè)器中的純積分環(huán)節(jié)。整個(gè)算法在tms320f2812 dsp芯片上實(shí)現(xiàn),運(yùn)算速度快,保證了系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):jhksyghr
三相spwm信號(hào)是由高頻載波和三相調(diào) 制波比較而得的,三相svpwm信號(hào)也可理解為由高頻載波和三相調(diào)制波比較而得,區(qū)別是前者的三相調(diào)制波是三相對(duì)稱(chēng)的正弦波,后者的三相調(diào)制波是三相對(duì)稱(chēng)的馬鞍形波,馬鞍形波由正弦波和一定幅值的三次諧波復(fù)合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出現(xiàn)和發(fā)展卻和以上思路大相徑庭,其完全從空間矢量的角度出發(fā),后來(lái)人們才發(fā)現(xiàn)svpwm和spwm的以上淵源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆變器中得以廣泛應(yīng)用,其原因有兩個(gè),一是采用svpwm的逆變器輸出相電壓中的基波含量高于采用spwm的逆變器[2][3],二是dsp的快速運(yùn)算能力可以實(shí)時(shí)計(jì)算開(kāi)關(guān)時(shí)間。但在實(shí)際應(yīng)用svpwm時(shí),往往對(duì)以下問(wèn)題感到疑惑:svpwm算法的推導(dǎo)、開(kāi)關(guān)向量的選擇、dsp的實(shí)現(xiàn)、逆變器輸出相電壓有效值的大小。本文的內(nèi)容將有助這些疑惑的解決,更靈活地應(yīng)用svpwm算法。
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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