摘要將異步電機調(diào)速的矢量控制方法與電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建了以SVPWM信號驅(qū)動功率器件的異步電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,并用Matlab軟件對該系統(tǒng)建模與仿真。仿真結(jié)果表明:該系統(tǒng)不僅具有矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越性能,同時具有減少轉(zhuǎn)矩波動,降低輸出電流諧波,提高直流電壓利用率等優(yōu)點。本世紀(jì)70年代提出的矢量控制通過坐標(biāo)變換的方法分解定子電流,使之轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,實現(xiàn)解耦控制,從而獲得與直流電動機一樣良好的動態(tài)調(diào)速特性,開創(chuàng)了交流電動機等效直流電動機控制的先河"1。隨著矢量控制技術(shù)的發(fā)展,如何優(yōu)化矢量控制系統(tǒng)的研究已成為熱門課題。同時,信號調(diào)制技術(shù)的發(fā)展也使得多種調(diào)速系統(tǒng)達(dá)到了很好的控制效果,其中SVPWM技術(shù)把電動機和逆變器看為一體,通過跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工作,能達(dá)到轉(zhuǎn)矩脈動小、諧波成分少、直流母線電壓利用率高的效果,目前已在變頻產(chǎn)品中得到了廣泛地應(yīng)用,本文通過軟件對基于SVPWM的電機矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,得到了良好的控制效果。
上傳時間: 2022-06-22
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本文檔描述了基于飛思卡爾電機控制專用的數(shù)字信號控制器MC56F8274S的三相交流感應(yīng)電機矢量控制方案。三相交流感應(yīng)電機因為其結(jié)構(gòu)簡單、工藝成熟、造價低廉、無電刷、維護(hù)簡單、魯棒性強等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中。如水泵、風(fēng)機、壓縮機、制冷系統(tǒng)中。為了實現(xiàn)三相交流感應(yīng)電機的調(diào)速,需要對電機提供電壓幅值和頻率可變的交流電,一般使用由數(shù)控開關(guān)逆變器構(gòu)成的三相變頻器。電機的控制算法大體分為兩類,一類是標(biāo)量控制,如被廣泛應(yīng)用的VF恒壓頻比控制。另一類被稱為矢量控制或磁場定向控制(FOC),相對于標(biāo)量控制,矢量控制全面提升了電機驅(qū)動性能,比如矢量控制實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩和磁鏈的解耦控制、全轉(zhuǎn)矩控制、效率更高且提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。基于飛思卡爾電機控制專用的數(shù)字信號控制器MC56F82748的三相交流感應(yīng)電機矢量控制是一個面對客戶和工業(yè)應(yīng)用的設(shè)計方案。低成本和高可靠性是兩個關(guān)鍵的考量指標(biāo)。為了減小系統(tǒng)成本,我們采用了單電阻電流采樣方案。為了減少系統(tǒng)對參數(shù)的依賴,我們使用了閉環(huán)的磁鏈估算方案,提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性。本文檔介紹了基本的電機控制理論,系統(tǒng)的設(shè)計理念,硬件設(shè)計、軟件設(shè)計,包括FreeMASTER可視化軟件工具。
標(biāo)簽: 電阻采樣 交流感應(yīng)電機 矢量控制
上傳時間: 2022-06-24
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摘要:針對永磁同步電機速度估算及定子電阻變化引起的穩(wěn)定性問題,根據(jù)模型參考自適應(yīng)控制法的原理,在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,提出永磁同步電機轉(zhuǎn)速估算與定子電阻辨識的自適應(yīng)律,建立永磁同步電機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)及定子電阻在線辨識的數(shù)學(xué)模型.通過控制系統(tǒng)簡化,確定調(diào)速控制系統(tǒng)中電流調(diào)節(jié)器與速度調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù),并對電流調(diào)節(jié)器與速度調(diào)節(jié)器的控制增益進(jìn)行了設(shè)計.仿真結(jié)果表明:控制系統(tǒng)對定子電阻變化魯棒性好,轉(zhuǎn)速估算與速度調(diào)節(jié)精度高,驗證了本控制系統(tǒng)的可行性.關(guān)鍵詞:永磁同步電機;無速度傳感器;矢量控制;模型參考自適應(yīng);定子電阻;在線辨識;控制增益
上傳時間: 2022-06-25
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基于STM32的無刷直流電機矢量控制系統(tǒng)設(shè)計
標(biāo)簽: stm32 直流電機 矢量控制系統(tǒng)
上傳時間: 2022-06-27
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本課題采用了基于高頻電壓信號注入法的永磁同步電動機的無傳感器矢量控制方法,此種方法利用內(nèi)置式電機的凸極性的特性,適合于電機在低速運行狀態(tài)下對轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行估算,對運行中的電機參數(shù)變化不敏感,系統(tǒng)具有較強的魯棒性。本文采用了以內(nèi)置式電動機為研究對象,首先分析了永磁同步電動機的結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型,并介紹了矢量控制坐標(biāo)變換方法、空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)。進(jìn)而闡述高頻電壓信號注入法的原理,建立數(shù)學(xué)模型。然后提出高頻電壓信號注入的方式,通過對載有轉(zhuǎn)子位置信息的高頻信號進(jìn)行處理,對轉(zhuǎn)子的磁極位置和轉(zhuǎn)速等信息進(jìn)行估計計算。本文還通過使用Matlab/Simulink仿真平臺,建立了基于高頻信號注入法原理的永磁同步電動機的無傳感器控制仿真模型,實驗結(jié)果驗證了此種算法的可行性。最后通過使用德州儀器公司生產(chǎn)的TMS320F28335為核心芯片,搭建了控制系統(tǒng)電路,并同時介紹了系統(tǒng)的電源電路、控制電路、電流檢測電路、電流保護(hù)電路等硬件電路。另外對控制算法中的主要部分,包括PWM中斷程序、矢量控制程序、數(shù)字濾波器的算法都進(jìn)行了介紹。最后的實驗結(jié)果表明,這種無傳感器的矢量控制方法適用于電機在低速時的控制要求,動態(tài)性能較好,能夠準(zhǔn)確跟蹤轉(zhuǎn)子的實際位置,估算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,控制系統(tǒng)的魯棒性較好,實現(xiàn)了無傳感器控制的實驗?zāi)康摹?/p>
標(biāo)簽: 高頻電壓信號 pmsm 傳感器 矢量控制
上傳時間: 2022-06-30
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機控制技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速性能日益提高,變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度,一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求,而交流電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Ficld Oricnted Control),能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制,本文對三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析,以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設(shè)計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)。并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生,實現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補償。本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法,對該模型進(jìn)行分析,設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,以實現(xiàn)交流電機電流量的有效解耦,得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。仿?lián)绷麟姍C的控制方法,設(shè)計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)的原理和方法,并對其進(jìn)行了改進(jìn)。最后對逆變器的死區(qū)進(jìn)行了補償。實驗表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,電流解赫方便,動態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。
標(biāo)簽: dsp 三相交流異步電機 矢量控制系統(tǒng)
上傳時間: 2022-06-30
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矢量控制(FOC)基本原理一、基本概念1.1模型等效原則交流電機三相對稱的靜止繞組A、B、C,通以三相平衡的正弦電流時,所產(chǎn)生的合成磁動勢是旋轉(zhuǎn)磁動勢F,它在空間呈正弦分布,以同步轉(zhuǎn)速o1(即電流的角頻率)順著A-B-C的相序旋轉(zhuǎn)。這樣的物理模型如圖1-1a所示。然而,旋轉(zhuǎn)磁動勢并不一定非要三相不可,單相除外,二相、三相、四相……等任意對稱的多相繞組,通以平衡的多相電流,都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢,當(dāng)然以兩相最為簡單。圖1-1b中繪出了兩相靜止繞組a和β,它們在空間互差90°,通以時間上互差90°的兩相平衡交流電流,也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢F。再看圖1-1c中的兩個互相垂直的繞組M和T,通以直流電流in和i,產(chǎn)生合成磁動勢F,如果讓包含兩個繞組在內(nèi)的整個鐵心以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),則磁動勢F自然也隨之旋轉(zhuǎn)起來,成為旋轉(zhuǎn)磁動勢。把這個旋轉(zhuǎn)磁動勢的大小和轉(zhuǎn)速也控制成與圖1-1a一樣,那么這三套繞組就等效了。
上傳時間: 2022-06-30
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文檔為異步電機矢量控制系統(tǒng)仿真與應(yīng)用詳解文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,
標(biāo)簽: 異步電機 矢量控制系統(tǒng)
上傳時間: 2022-07-17
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矢量變換控制的異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種高性能的調(diào)速系統(tǒng),已經(jīng)在許多需要高精度、高性能的場合中得到應(yīng)用。以矢量變換為基礎(chǔ)的許多控制方法,諸如無速度傳感器控制、自適應(yīng)控制等正在發(fā)展中。本文對異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了研究,利用異步電動機在二相同步旋轉(zhuǎn)MT坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,使用MATLAB中的仿真工具箱SIMULINK分別對開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。在開環(huán)控制系統(tǒng)的仿真中,推導(dǎo)出一種異步電動機在MT坐標(biāo)系下的仿真模型,該模型具有結(jié)構(gòu)簡單、靜態(tài)、動態(tài)性能良好的特點,同時這個仿真模型也用于閉環(huán)系統(tǒng)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真中,設(shè)計了一個速度、磁鏈閉環(huán)的電流滯環(huán)型PWM變頻調(diào)速系統(tǒng),并且使這個閉環(huán)系統(tǒng)在SIMULINK中加以實現(xiàn)。本文同時還應(yīng)用非線性反饋解耦理論將矢量控制的閉環(huán)系統(tǒng)分解為線性化的轉(zhuǎn)速子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子磁鏈子系統(tǒng),兩個子系統(tǒng)中的速度調(diào)節(jié)器和磁鏈調(diào)節(jié)器可按線性理論設(shè)計。仿真結(jié)果證明這兩個變頻調(diào)速系統(tǒng)具有良好的動態(tài)、靜態(tài)性能。其中的一些仿真模塊也可用于其它控制策略的變頻調(diào)速系統(tǒng)中。
標(biāo)簽: MatiabSimulink 異步電動機 變頻調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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由于目前尚未有文獻(xiàn)對以上三類控制器進(jìn)行詳細(xì)的研究比較,因此該文利用MATLAB中Simulink的模塊函數(shù)建立了以上三類滯環(huán)電流控制器的仿真模型,對以上三類控制器進(jìn)行詳細(xì)的仿真研究,探討其各方面性能的優(yōu)劣. 通過對基于空間矢量調(diào)制的三相滯環(huán)電流控制器(SVMHCC)的仿真研究表明,當(dāng)其外滯環(huán)寬度太小時,三相電流容易產(chǎn)生畸變,三相總開關(guān)次數(shù)反而較小;當(dāng)其外滯環(huán)寬度太大時,三相電流能夠得到有效控制,但是最大電流誤差和三相總開關(guān)次數(shù)增加,因此選擇外滯環(huán)寬度時需要綜合考慮控制器的控制性能、最大電流誤差和三相總開關(guān)次數(shù)等因素.但是由于需要考慮的因素大多而且它們相互制約,因此如何選擇合適的外滯環(huán)寬度就成為SVMHCC中難以解決的問題. 在仿真研究的基礎(chǔ)上,該文提出了改進(jìn)方案.仿真和實驗結(jié)果均表明,改進(jìn)的滯環(huán)電流控制器綜合了以上幾種控制器的優(yōu)點,具有三相總開關(guān)次數(shù)低、開關(guān)頻率變化規(guī)則、三相控制對稱和能有效控制三相最大電流誤差等優(yōu)點.
上傳時間: 2013-06-07
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