直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),是繼矢量控制技術(shù)之后出現(xiàn)的又一種新的控制思想,其控制手段直接,系統(tǒng)響應(yīng)迅速,具有優(yōu)良的靜、動態(tài)特性,系統(tǒng)魯棒性好,因而受到了普遍關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。 本論文從交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展開始,分析了異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,推導(dǎo)了u-l、i-n兩種磁鏈模型,并對這兩種磁鏈模型的適應(yīng)范圍和特點進行了分析,然后推導(dǎo)了在全速范圍都適用的u-n模型。u-n模型的特點是:低速下工作于i-n模型,高速下工作于u-i模型,高低速之間自然過渡,加之引入電流調(diào)節(jié)器對電流觀測值進行補償,大大提高了模型的觀測精度。 然后以交流電力機車為例,介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用,并根據(jù)電力機車的牽引特性,設(shè)計了不同的控制策略: (1)低速區(qū):采用圓形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制; (2)高速區(qū):采用六邊形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制; (3)弱磁區(qū):通過改變磁鏈給定值來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩,實現(xiàn)恒功率調(diào)節(jié)。 同時應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件建立了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型,并得出了仿真結(jié)果,驗證了該方法的正確性。 最后介紹了無速度傳感器的直接轉(zhuǎn)矩控制方法,推導(dǎo)了基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)理論的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的辨識方法,建立了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的辨識模型,并得到了仿真結(jié)果。
標簽: 直接轉(zhuǎn)矩 控制技術(shù) 交流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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無刷直流電機是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電機,應(yīng)用傳統(tǒng)的控制理論對其進行控制系統(tǒng)設(shè)計、分析的技術(shù)已經(jīng)相對成熟,在此基礎(chǔ)上研發(fā)出的各種調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。因此,無刷直流電機的進一步推廣應(yīng)用,在很大程度上依賴于對一些先進控制策略的研究。 為了改進無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)的控制性能,本文基于灰色控制理論建立了無刷直流電機灰色PID控制調(diào)速系統(tǒng)模型。常規(guī)的PID控制以其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于工程實現(xiàn)等優(yōu)點至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下,PID控制性能優(yōu)良,但無刷直流電機是一種多變量、非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的PID控制器難以克服電機自身參數(shù)不確定和擾動帶來的轉(zhuǎn)速偏差問題,無法實現(xiàn)精確快速的控制。灰色控制器是在繼承經(jīng)典PID控制器不依賴于對象模型優(yōu)點的基礎(chǔ)上,通過改進經(jīng)典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能優(yōu)良并且算法簡單。該控制器設(shè)計不需要建立電機的精確數(shù)學(xué)模型,對參數(shù)變化和負載擾動不敏感。系統(tǒng)較好地實現(xiàn)了給定速度參考模型的自適應(yīng)跟蹤,結(jié)構(gòu)簡單,能適應(yīng)環(huán)境變化,具有較強的魯棒性。 本文以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),把無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型分為確定部分與不確定部分,對被控對象的不確定部分建立灰色模型,進行灰色預(yù)估補償,使控制系統(tǒng)的灰量得到一定程度的白化。對所提出的無刷直流電機灰色PID控制調(diào)速系統(tǒng)進行了仿真,對仿真結(jié)果給出理論分析;以TMS320F2812型DSP為核心控制器建立了無刷直流電機調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)。仿真和實驗結(jié)果表明,基于灰色PID控制算法的無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)受電機參數(shù)變化影響較小,具有較高的控制精度和魯棒性,表現(xiàn)出優(yōu)良的動、靜態(tài)性能。
標簽: 控制 無刷 直流電機調(diào)速
上傳時間: 2013-04-24
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文章介紹了一種用單片機控制的直流PWM調(diào)速裝置實現(xiàn)小功率直流電機調(diào)速
上傳時間: 2013-04-24
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矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)是國內(nèi)當前電氣傳動和自動化領(lǐng)域研究的熱點和技術(shù)攻堅的難點。矢量控制技術(shù)作為一種先進的控制策略,是在電機統(tǒng)一理論、機電能量轉(zhuǎn)換和坐標變換理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有先進性、新穎性和實用性的特點。其思想就是將異步電動機的數(shù)學(xué)模型通過坐標變換,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并分別加以控制,從而實現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制,以期達到獨立控制電機轉(zhuǎn)矩的效果。 本課題基于矢量控制的基本原理,采用TI公司最先進的電機控制專用DSP芯片TMS320F2812,開發(fā)出了一套基于轉(zhuǎn)子磁鏈位置估計和轉(zhuǎn)子速度估計的電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場定向直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng),并實現(xiàn)了實際運行,初步達到了產(chǎn)品化的目標。主要的工作如下: (1)從電機數(shù)學(xué)模型和坐標系變換入手,采用電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場定向直接矢量控制方案,深入探討了SVPWM和矢量控制的基本原理,并完成了調(diào)速系統(tǒng)的功能框圖; (2)基于TI公司的DSP芯片TMS320F2812和MITSUBISHI的IPM模塊PM50RSA120,設(shè)計了調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路,包括控制電路,驅(qū)動電路,電源電路和操作面板電路等; (3)設(shè)計了基于轉(zhuǎn)子磁鏈位置估計和速度估計的電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的轉(zhuǎn)子磁場定向直接矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件部分,給出了調(diào)速系統(tǒng)的軟件流程圖和各子模塊的具體實現(xiàn); (4)采用先進的自適應(yīng)Fuzzy-PI調(diào)節(jié)器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器作為速度控制器,取得了較好的控制效果; (5)搭建了整個變頻調(diào)速實驗平臺,進行了整機測試,給出了實驗結(jié)果和結(jié)論。 該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于矢量變頻器成品生產(chǎn)中,在北京天華博實電氣有限公司的變頻器生產(chǎn)車間進行了相應(yīng)的實驗。實驗表明,該系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)性能,運行穩(wěn)定,抗干擾能力強,獲得用戶好評,不失為一套具有先進性、新穎型、實用性的高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)。
標簽: 異步電動機 變頻調(diào)速系統(tǒng) 矢量控制
上傳時間: 2013-05-25
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直流電動機具有優(yōu)良的調(diào)速特性,調(diào)速平滑、簡單,且范圍大.同時其過載能力大,能承受頻繁的沖擊負載,廣泛應(yīng)用于切削機床、造紙機等高性能可控電力拖動領(lǐng)域. 以往直流調(diào)速系統(tǒng)控制器采用分立元件,其故障率高,穩(wěn)定性差,技術(shù)落后,很難滿足生產(chǎn)的需要.隨著計算機技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)克服了這一不足,成為直調(diào)系統(tǒng)的主流. 本文設(shè)計的系統(tǒng)以DSP為主控芯片,監(jiān)控系統(tǒng)控制芯片使用P89C669單片機,通過上下位機的數(shù)據(jù)通訊,實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計和調(diào)節(jié)的數(shù)字化.下面是具體工作闡述: 1.設(shè)計了電封閉直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件和軟件,完成兩臺同軸電機的電封閉實驗. 2.主電路使用三菱公司的IPM-PS21867作為功率輸出模塊,同時設(shè)計了驅(qū)動保護電路、控制電路以及通信保護電路. 3.采用PWM控制方式,編寫了系統(tǒng)的軟件.主要包括主程序、通訊顯示程序以及中斷服務(wù)子程序. 4.完成了樣機的整體布局和調(diào)試,實現(xiàn)了系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制. 5.針對由于負載、轉(zhuǎn)動慣量等的變化影響系統(tǒng)的調(diào)速性能,本文基于模型參考自適應(yīng)控制原理,給出了雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)自適應(yīng)的Narendra方案的具體實現(xiàn),通過仿真驗證方案的可行性.
標簽: DSP 控制 直流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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論文于單片機控制的基步進電機調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 摘要: 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。步進電機的調(diào)速一般是改變輸入步進電機的脈沖的頻率來實現(xiàn)步進電機的調(diào)速,因為步進電機每給一個脈沖就轉(zhuǎn)動一個固定的角度,這樣就可以通過控制步進電機的一個脈沖到下一個脈沖的時間間隔來改變脈沖的頻率,延時的長短來具體控制步進角來改變電機的轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)步進電機的調(diào)速。在本設(shè)計方案中采用AT89C51型單片機內(nèi)部的定時器改變CP脈沖的頻率從而實現(xiàn)對步進電機的轉(zhuǎn)速進行控制,實現(xiàn)電機調(diào)速與正反轉(zhuǎn)的功能。
標簽: zip 單片機控制 步進電機 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-15
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闡述了一種基于反射式光電傳感器的直流電機測速及控制系統(tǒng)K該系統(tǒng)可適用于無法采用旋轉(zhuǎn)編碼器和測速電機進行直流電機測速與控制的場合L 文中采用斯密特觸發(fā)器、異或門、D 觸發(fā)器以及可逆計數(shù)器設(shè)計了可用于脈沖
上傳時間: 2013-05-17
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·目 錄文摘英文文摘獨創(chuàng)性聲明及學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書第一章緒論1.1交流電機調(diào)速技術(shù)的發(fā)展狀況1.2現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)的類型1.2.1同步電動機調(diào)速系統(tǒng)的基本類型1.2.2異步電動機調(diào)速系統(tǒng)的基本類型1.3現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和動向1.3.1控制理念與控制技術(shù)方面的研究與開發(fā)1.3.2變頻器主電路拓撲結(jié)構(gòu)研究與開發(fā)1.3.3 PWM模式改進與優(yōu)化研究1.3.4中壓變頻裝置的研究與開發(fā)1.4本文
標簽: 矢量 控制原理 異步電機 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-05
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·智能控制在電機調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用
標簽: 智能控制 中的應(yīng)用 電機調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-17
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CPLD在交流電機控制系統(tǒng)中的測速應(yīng)用,里面有一段程序,希望有幫助
標簽: CPLD 交流電機 控制系統(tǒng) 測速
上傳時間: 2013-08-28
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