伺服系統(tǒng)是一種輸出能夠快速而精確地響應(yīng)外部的輸入指令信號(hào)的控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)在工業(yè)控制和家用電氣、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)伺服設(shè)備的性能也提出了越來(lái)越高的要求。因此,研制高性能、高可靠性的交流伺服系統(tǒng)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 在伺服領(lǐng)域,永磁同步電機(jī)在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行方式上具有比其它類型的傳統(tǒng)伺服電機(jī)更為優(yōu)秀的運(yùn)行性能和更廣泛的適用范圍,被越來(lái)越多的應(yīng)用到交流伺服系統(tǒng)。以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為基礎(chǔ)、以永磁同步電機(jī)為執(zhí)行電機(jī),采用高性能控制策略的全數(shù)字化永磁同步交流伺服控制系統(tǒng)必將成為伺服控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。 本論文在研究永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,詳細(xì)討論了磁場(chǎng)定向矢量控制理論,確定了id=0的控制策略和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的電壓調(diào)制方法。本文采用TI公司生產(chǎn)的專門用于電機(jī)控制的數(shù)字信號(hào)控制芯片DSP(TMS320LF2407A)作為控制系統(tǒng)核心處理芯片,設(shè)計(jì)了一套基于DSP的全數(shù)字永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服控制系統(tǒng)。論文詳細(xì)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,包括功率驅(qū)動(dòng)電路,供電電路與電源電路以及傳感器電路等等。軟件開(kāi)發(fā)均在TI的CCStudl02.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成,軟件采用匯編語(yǔ)言編寫,完成了主程序模塊和子程序模塊設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了電流A/D采樣、模型切換、轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)等功能,實(shí)現(xiàn)了位置、速度和電流雙閉環(huán)矢量控制,同時(shí)給出了主程序和各個(gè)子程序模塊的流程圖。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于DSP實(shí)現(xiàn)的全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、速度超調(diào)小、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小等特點(diǎn),具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性以及較高的精度?;具_(dá)到了課題預(yù)期的效果,從而證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
標(biāo)簽: DSP 永磁同步電機(jī) 伺服系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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在能源枯竭與環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為綠色可再生能源的一個(gè)重要途徑。雙饋電機(jī)變速恒頻(VSCF)發(fā)電是通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子繞阻的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而轉(zhuǎn)子回路流動(dòng)的功率是由發(fā)電機(jī)運(yùn)行范圍所決定的轉(zhuǎn)差功率,因而可以將發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速設(shè)定在整個(gè)運(yùn)行范圍的中間。如果系統(tǒng)運(yùn)行的轉(zhuǎn)差率范圍為±30%,則最大轉(zhuǎn)差功率僅為發(fā)電機(jī)額定功率的30%,因此交流勵(lì)磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統(tǒng)運(yùn)行將具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行性能,非常適用于風(fēng)能這種隨機(jī)性強(qiáng)的能源形式。本文對(duì)變速恒頻雙饋機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù),如空載柔性并網(wǎng)、帶載柔性并網(wǎng)、解列控制、最大功率點(diǎn)跟蹤、電網(wǎng)電壓不平衡運(yùn)行、低電壓故障穿越等問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據(jù)交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行特點(diǎn),將電網(wǎng)電壓定向的矢量控制方法應(yīng)用在雙饋發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)發(fā)電控制上。研究了一種基于電網(wǎng)電壓定向的雙饋機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電柔性并網(wǎng)控制策略,在變速條件下實(shí)現(xiàn)無(wú)電流沖擊并網(wǎng)和輸出有功、無(wú)功功率的解耦控制,建立了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)柔性并網(wǎng)及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的控制模型,對(duì)柔性并網(wǎng)及其逆過(guò)程的解列分別進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。 提出了一種以向電網(wǎng)輸送凈電能最多為目標(biāo)的最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略,在不檢測(cè)風(fēng)速情況下,能夠自動(dòng)尋找并跟隨最大功率點(diǎn),且不依賴風(fēng)力機(jī)最佳功率特性曲線,提高了發(fā)電系統(tǒng)的凈輸出能力,具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器分別進(jìn)行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結(jié)果表明:幅相控制策略簡(jiǎn)單實(shí)用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)運(yùn)行,但響應(yīng)速度相對(duì)較慢;而直接電流控制策略具有網(wǎng)側(cè)電流閉環(huán)控制,使網(wǎng)側(cè)電流動(dòng)、靜態(tài)性能得到提高,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的不敏感,增強(qiáng)了電流控制系統(tǒng)的魯棒性,但算法相對(duì)復(fù)雜。 在電網(wǎng)不平衡條件下,如果以傳統(tǒng)的電網(wǎng)電壓平衡控制策略設(shè)計(jì)PWM整流器,會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀態(tài)。為了提高三相PWM整流器的運(yùn)行性能,本文對(duì)電網(wǎng)電壓不平衡情況下三相PWM整流器運(yùn)行控制策略進(jìn)行了改進(jìn),研究了消除負(fù)序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實(shí)現(xiàn)了線電流正弦、負(fù)序輸入電流為零及總無(wú)功功率輸入為最小的目標(biāo)。 為了提高VSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行能力,本文對(duì)電網(wǎng)故障時(shí)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越控制(LVRT)進(jìn)行了研究,在不改變系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的情況下,通過(guò)改變勵(lì)磁控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)LVRT;在電網(wǎng)故障時(shí)使電機(jī)和變換器安全穿越故障,保持不脫網(wǎng)運(yùn)行,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
標(biāo)簽: 變速恒頻 雙饋 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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使用二極管和晶閘管實(shí)現(xiàn)的不控和可控整流器,電流波形畸變給電網(wǎng)注入大量諧波和無(wú)功功率,造成嚴(yán)重的電網(wǎng)污染。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,人們開(kāi)始研究PWM整流技術(shù)。電壓型PWM整流器具有交流側(cè)電流低諧波、高功率因數(shù)、直流電壓輸出穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),因此,成為當(dāng)前電力電子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一。由于PWM整流器具有以上優(yōu)點(diǎn),在電力系統(tǒng)有源濾波、無(wú)功補(bǔ)償、潮流控制、太陽(yáng)能發(fā)電以及交直流傳動(dòng)系統(tǒng)等領(lǐng)域,具有越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景。本論文對(duì)三相PWM整流器進(jìn)行了研究,主要完成以下工作: 首先,對(duì)PWM整流器的工作原理做了介紹,給出了三相PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了PWM整流器的換流過(guò)程,給出了PWM整流器的數(shù)學(xué)模型,對(duì)交流側(cè)電感和直流側(cè)電容進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 其次,對(duì)電流滯環(huán)控制、電流PI控制、空間電壓矢量控制三種控制方法分別進(jìn)行了介紹、模型搭建和仿真分析。在直流電壓的控制中加入分段PI控制,使超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差限制在很小的范圍以內(nèi)。在起動(dòng)過(guò)程中串接入限流電阻,使起動(dòng)電流限定允許范圍以內(nèi)。 最后,在進(jìn)行了以上三種控制方式仿真后,針對(duì)電壓空間矢量控制存在的電流誤差問(wèn)題,采用電流超前給定策略和基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的空間電壓矢量控制策略解決了電流誤差問(wèn)題。 仿真結(jié)果表明,論文所設(shè)計(jì)的三相電壓型PWM整流器實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了直流電壓的穩(wěn)定控制,解決了傳統(tǒng)意義上的整流電路中存在諧波含量大、功率因數(shù)低等問(wèn)題,具有良好的工程實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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有源電力濾波器(Active Power Filter,簡(jiǎn)稱 APF)是近年來(lái)治理電力系統(tǒng)諧波污染的非常有效的裝置。眾所周知,電力電子裝置和非線性負(fù)載的廣泛使用,使諧波電流和無(wú)功電流大量注入電網(wǎng),嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與正常使用,并且產(chǎn)生大量的能源浪費(fèi)。隨著我國(guó)“十一五”規(guī)劃中關(guān)于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略方針的提出,應(yīng)用APF進(jìn)行諧波和無(wú)功治理的研究工作將會(huì)有很廣闊的應(yīng)用前景。 本文闡述了有源電力濾波器的基本原理,介紹了當(dāng)前主要的幾種APF的分類以及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分別對(duì)三相三線和三相四線制APF的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,建立了兩種數(shù)學(xué)模型,指出三相三線制APF在實(shí)際供電系統(tǒng)中應(yīng)用的局限性。本文介紹了三種當(dāng)前廣泛采用的電流控制方法和一種比較先進(jìn)的空間矢量控制方法。對(duì)于APF系統(tǒng)的核心--諧波檢測(cè),本文介紹了三種諧波檢測(cè)理論,著重對(duì)本文設(shè)計(jì)的APF所采用的瞬時(shí)無(wú)功功率理論進(jìn)行詳細(xì)的理論分析,在MATLAB軟件中建立一個(gè)三相四線制基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的APF系統(tǒng)仿真模型,驗(yàn)證瞬時(shí)無(wú)功功率理論的可行性。 在進(jìn)行大量理論分析和驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一臺(tái)采用單片機(jī)和DSP雙CPU的有源電力濾波器。硬件上設(shè)計(jì)單片機(jī)的時(shí)鐘電路、仿真器接口電路;設(shè)計(jì)DSP的時(shí)鐘電路,外接存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路;設(shè)計(jì)APF系統(tǒng)的電壓周期檢測(cè)電路,電流絕對(duì)值轉(zhuǎn)換電路等等。軟件上編寫單片機(jī)的主程序和中斷程序、DSP的主程序和啟動(dòng)搬運(yùn)程序,調(diào)試并給電進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和實(shí)驗(yàn)分析。
標(biāo)簽: 并聯(lián)型 仿真 有源電力濾波器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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太陽(yáng)能資源具有可持續(xù)發(fā)展和綠色能源兩大優(yōu)勢(shì),太陽(yáng)能發(fā)電作為一種太陽(yáng)能資源的利用方式正逐漸受到各國(guó)重視,其中,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)最具理論意義和實(shí)用價(jià)值。并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其硬件研制和控制算法研究是光伏并網(wǎng)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。本論文在充分研究近年來(lái)光伏發(fā)電領(lǐng)域重要研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)5kW的三相光伏并網(wǎng)逆變器,并在硬件設(shè)計(jì)、控制算法研究和仿真方面進(jìn)行了深入探討。 該三相光伏并網(wǎng)逆變器由前級(jí)的DC-DC直流變換電路和后級(jí)的DC-AC三相并網(wǎng)逆變電路組成。其中,DC-DC電路采用多支路并聯(lián)結(jié)構(gòu),各支路均采用獨(dú)立的最大功率點(diǎn)跟蹤控制,解決了各支路間功率不匹配問(wèn)題,可應(yīng)用于光伏與建筑一體化系統(tǒng)中;DC-AC電路采用三相PWM整流器電路結(jié)構(gòu)和空間電壓矢量控制方法,提高了直流電壓利用率,減小了注入電網(wǎng)的諧波。本文在分析三相光伏并網(wǎng)逆變器電路工作原理和控制算法的基礎(chǔ)上,采用計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了控制算法的可行性,并討論了在不同電壓范圍內(nèi),三相光伏并網(wǎng)逆變器的工作特點(diǎn)及相應(yīng)控制算法。 本文從檢測(cè)與保護(hù)電路設(shè)計(jì),電源電路設(shè)計(jì),主電路參數(shù)選擇等方面討論了該逆變器的硬件設(shè)計(jì)方法,并進(jìn)行仿真、調(diào)試,驗(yàn)證了模擬電路設(shè)計(jì)的正確性,為類似結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)逆變器提供了硬件設(shè)計(jì)參考。
標(biāo)簽: 5kW 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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本文以異步電機(jī)參數(shù)離線自整定及參數(shù)在線辨識(shí)為對(duì)象,從理論分析,算法提出,仿真證明和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證四部分進(jìn)行了深入研究。 異步電機(jī)參數(shù)離線自整定及參數(shù)在線辨識(shí)技術(shù)的研究,為異步電機(jī)控制性能的不斷提高提供了保障,以使更好,更精確的控制方式能夠應(yīng)用到工程實(shí)際中去。 由于在工程中使用的電機(jī)和變頻器不一定能夠匹配,而需要在電機(jī)運(yùn)行之前由專業(yè)的工程師對(duì)變頻器作重新設(shè)置,此過(guò)程復(fù)雜,耽誤時(shí)間而且需要專業(yè)人員操作。 本文提出一套異步電機(jī)參數(shù)離線自整定算法,使用C語(yǔ)言編程,并在一臺(tái)2.2KW電機(jī)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證了該算法,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)在運(yùn)行之前,變頻器自動(dòng)測(cè)試出電機(jī)的基本參數(shù),為矢量控制等控制方式提供所需要的電機(jī)參數(shù)。 電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,由于溫度等因素的影響,電機(jī)的參數(shù)會(huì)發(fā)生變化,影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,所以要對(duì)電機(jī)參數(shù)做在線辨識(shí)。本文對(duì)異步電機(jī)參數(shù)在線辨識(shí)作了理論分析和方法總結(jié),為下一步工作打下基礎(chǔ)。 算法的實(shí)現(xiàn)需要相應(yīng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),本文對(duì)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作了詳細(xì)介紹,包括主電路的設(shè)計(jì)、IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路設(shè)計(jì)、DSP數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)。 本文還對(duì)文中提出的實(shí)驗(yàn)方法作了MATLAB/Simulink仿真,驗(yàn)證了該方法的可行性,對(duì)實(shí)驗(yàn)有指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽: 異步電機(jī) 參數(shù) 參數(shù)辨識(shí)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本課題來(lái)源于企業(yè)委托開(kāi)發(fā)項(xiàng)目:大功率兩電平矢量控制變頻器的開(kāi)發(fā)。課題以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)為目標(biāo),對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)離線辨識(shí)技術(shù)和控制器進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。本人除了參加整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作任務(wù)外,獨(dú)立完成了參數(shù)離線辨識(shí)工作。文章介紹了一種實(shí)用的參數(shù)離線辨識(shí)方法,在綜合各種控制策略基礎(chǔ)上給出了一套基于DSP的數(shù)字化解決方案,通過(guò)整機(jī)進(jìn)行了軟硬件調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。為產(chǎn)品化打下一定的基礎(chǔ)。 論文第1章介紹了矢量控制以及坐標(biāo)變換,分析了電動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)矢量控制的影響,通過(guò)Matlab仿真了電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化對(duì)變頻器輸出的影響。 第2章對(duì)辨識(shí)主要介紹了參數(shù)辨識(shí)的算法,對(duì)感應(yīng)電機(jī)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了化簡(jiǎn),得到各個(gè)參數(shù)與電壓電流之間的關(guān)系方程。通過(guò)單相直流試驗(yàn)和單相交流試驗(yàn)辨識(shí)電動(dòng)機(jī)參數(shù)。采用迭代算法計(jì)算出非線性方程的數(shù)值,還介紹了一種基于電壓電流瞬時(shí)值計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的方法。 第3章對(duì)控制器進(jìn)行了研究,對(duì)當(dāng)前比較先進(jìn)的自抗擾控制,自適應(yīng)控制,基于非線性的逆控制等控制策略進(jìn)行了綜述。最后對(duì)基于PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的間接矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并給出了仿真結(jié)果。 第4章介紹了實(shí)驗(yàn)室自主開(kāi)發(fā)的基于TI公司DSP TMS320F2812的通用交流調(diào)速試驗(yàn)裝置。根據(jù)通用試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)了控制板電路,電源板電路,功率板電路等電路,進(jìn)行了調(diào)試,并應(yīng)用到試驗(yàn)之中,性能達(dá)到要求。 第5章介紹了整個(gè)系統(tǒng)的功能軟件設(shè)計(jì)和功能試驗(yàn)結(jié)果,給出了部分程序流程圖和裝置的基本功能試驗(yàn)波形。 最后就課題的研究進(jìn)行了整體總結(jié),為將來(lái)的后續(xù)研究提出建議。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 參數(shù)辨識(shí) 新型控制
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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混合動(dòng)力汽車作為解決汽車節(jié)能、降低排放的汽車工業(yè)新技術(shù),具有低污染和低油耗的特點(diǎn),尤其在油價(jià)日益攀高的今天,成為國(guó)內(nèi)外汽車發(fā)展的新熱點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)控制器作為混合動(dòng)力汽車中的主要部件,在混合動(dòng)力汽車中起到至關(guān)重要的作用,對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先比較了常見(jiàn)的幾種電動(dòng)汽車的性能,概括了混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn),介紹了混合動(dòng)力汽車發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;其次探討了幾種常用交流電動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)劣。由于永磁同步電機(jī)具有高效、高功率密度以及良好的調(diào)速性能,因此該電機(jī)成為本課題混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)中所使用的電機(jī),論文建立了永磁電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了基于TMS320F2812的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),詳細(xì)闡述了旋轉(zhuǎn)變壓器及其解碼芯片在系統(tǒng)中的角度和速度的檢測(cè)原理以及系統(tǒng)中其他重要的單元。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu),詳細(xì)闡述了關(guān)鍵子程序如電流采集、位置檢測(cè)程序和SVPWM產(chǎn)生子程序:使用UG軟件設(shè)計(jì)出控制器的殼體。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,給出SVPWM波形、相電流波形,進(jìn)行了全文總結(jié),提出了下一步工作的建議。
標(biāo)簽: 2812 DSP 混合動(dòng)力
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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近年來(lái)在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域三電平中壓變頻器的開(kāi)發(fā)研究得到了廣泛關(guān)注,三電平逆變器使得電壓型逆變器的大容量化、高性能化成為可能,研究和開(kāi)發(fā)三電平逆變器,無(wú)論在技術(shù)上還是在實(shí)際應(yīng)用上都有十分重要的意義。 本文首先論述了三電平逆變器的原理,詳細(xì)分析了一種控制策略—空間電壓矢量法,給出PWM波的計(jì)算公式和開(kāi)關(guān)動(dòng)作次序,并仿真出波形。 其次闡述了三電平逆變器的主電路構(gòu)成、功率器件MOSFET的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和基于DSP2407A控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì),并據(jù)此設(shè)計(jì)出了一套小容量三電平逆交器實(shí)驗(yàn)裝置。 最后介紹了三電平空間電壓矢量控制算法的實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì),給出了實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行結(jié)果,并分析了設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)、控制理論及永磁材料等技術(shù)的快速發(fā)展,以永磁同步電機(jī)作為控制對(duì)象的傳動(dòng)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注,隨著FPGA的技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用,使得各種先進(jìn)的控制算法得以實(shí)現(xiàn),于是數(shù)字化、智能化的永磁交流控制器成為必然的發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文的主要工作就是圍繞數(shù)字化的永磁同步電機(jī)控制器研究來(lái)展開(kāi)。首先深入研究了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)建模方法及電機(jī)控制策略問(wèn)題。在對(duì)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,在PSIM仿真軟件中建立了永磁同步電機(jī)的電機(jī)模型,提出了一種永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。其次對(duì)常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),并對(duì)滑??刂评碚摵褪噶靠刂七M(jìn)行了深入的研究分析,將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中,改善了傳統(tǒng)PI控制器參數(shù)整定繁瑣、系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn),仿真結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越性。最后在永磁同步電機(jī)建模仿真的基礎(chǔ)上,根據(jù)永磁同步電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)要求及FPGA的特點(diǎn),提出永磁同步電機(jī)控制器的的設(shè)計(jì)方案。按照FPGA模塊化設(shè)計(jì)思想,將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了合理的劃分,分別對(duì)SVPWM、Park變換、SMC、反饋速度測(cè)量等重要模塊的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行了深入的研究。各模塊在Modelsim平臺(tái)上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開(kāi)發(fā)板上完成硬件驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明:永磁同步電機(jī)在低速和高速時(shí)都能穩(wěn)定運(yùn)行,從而證實(shí)了本設(shè)計(jì)方案的可行性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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