到車控制系統(tǒng) C語言(單晶片控制) 可搭配語音檔
上傳時間: 2016-02-13
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永磁同步發(fā)電機由于一系列高效節(jié)能的優(yōu)點,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國防和日常生活中得到廣泛應(yīng)用,并且受到許多學(xué)者的關(guān)注,其研究領(lǐng)域主要涉及永磁同步發(fā)電機的設(shè)計、精確性能分析、控制等方面。 本課題作為國家自然科學(xué)基金項目《無刷無勵磁機諧波勵磁的混合勵磁永磁電機的研究》的課題,主要研究永磁電機的電磁場空載和負載計算,求出永磁電機的電壓波形和電壓調(diào)整率,為分段式轉(zhuǎn)子的混合勵磁永磁電機的研究奠定基礎(chǔ),主要做了以下工作: 首先介紹了永磁同步發(fā)電機的基本原理,包括永磁同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)形式和永磁同步發(fā)電機的運行性能,采用傳統(tǒng)解析理論給出了電壓調(diào)整率的計算方法及外特性的計算模型;然后用有限元ANSYS對永磁同步發(fā)電機樣機進行實體建模,經(jīng)過定義分配材料、劃分網(wǎng)格、加邊界條件和載荷、求解計算等,得到矢量磁位Az、磁場強度H、磁感應(yīng)強度B等結(jié)果,直觀地看出電機內(nèi)部的磁場分布情況。 其次根據(jù)電磁場計算結(jié)果,應(yīng)用齒磁通法對其進行后處理。該方法求解轉(zhuǎn)子在一個齒距內(nèi)不同位置處的磁場,以定子齒的磁通為計算單位,根據(jù)繞組與齒的匝鏈關(guān)系,計算出磁鏈隨時間的變化,進而得到永磁同步發(fā)電機空、負載時電壓大小及波形。通過計算結(jié)果寫實驗結(jié)果對比,驗證了齒磁通法的正確性,為計算永磁同步發(fā)電機各種性能特性提供有力工具。 最后,基于齒磁通法對永磁同步發(fā)電機的外特性進行了深入研究,定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對外特性的影響規(guī)律,提出了有效降低電壓調(diào)整率的方法的是:增加氣隙長度g的同時,適當(dāng)增加永磁體的磁化方向的長度hm;此外,要盡量的減少每相串聯(lián)匝數(shù)N和增大導(dǎo)線面積以減小阻抗參數(shù)。通過改變電機的結(jié)構(gòu)參數(shù),對其電磁場進行計算,找到永磁電機電壓調(diào)整率的變化規(guī)律,為加電勵磁的混合勵磁永磁電機做準備,達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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本文分析了永磁同步直線電動機的運行機理與運行特性,并通過坐標(biāo)變換,分別得出了電機在a—b—c,α—β、d—q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。針對永磁同步直線電機模型的非線性與耦合特性,采用了次級磁場定向的矢量控制,并使id=0,不但解決了上述問題,還實現(xiàn)了最大推力電流比控制。為了獲得平穩(wěn)的推力,采用了SVPWM控制,并對它算法實現(xiàn)進行了研究。 針對速度環(huán)采用傳統(tǒng)PID控制難以滿足高性能矢量控制系統(tǒng),通過對傳統(tǒng)PID控制和模糊控制理論的研究,將兩者相結(jié)合,設(shè)計出能夠在線自整定的模糊PID控制器。將該控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),以提高系統(tǒng)的動靜態(tài)性能。 在以上分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了永磁同步直線電機矢量控制系統(tǒng)的軟、硬件。其中電流檢測采用了新穎的電流傳感器芯片IR2175,以解決溫漂問題;速度檢測采用了增量式光柵尺,設(shè)計了與DSP的接口電路,通過M/T法實現(xiàn)對電機的測速。最后在Matlab/Simlink下建立了電機及其矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并對分別采用傳統(tǒng)PID速度控制器和模糊PID速度控制器的系統(tǒng)進行仿真,結(jié)果表明采用模糊PID控制具有更好的動態(tài)響應(yīng)性能,能有效的抑制暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)下的推力脈動,對于負載擾動具有較強的魯棒性。
上傳時間: 2013-07-04
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盤式永磁同步電動機是近年來發(fā)展起來的新型結(jié)構(gòu)高性能伺服電動機,具有軸向尺寸短、重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。可以制成多定子多轉(zhuǎn)子交錯組成的多盤式結(jié)構(gòu),進一步提高轉(zhuǎn)矩,特別適合于機器人和大力矩直接驅(qū)動裝置。同時由于結(jié)構(gòu)原因,盤式電機的徑向尺寸受到一定限制,半徑太大會增加加工工藝的難度,有時相關(guān)的尺寸數(shù)據(jù)難以保證,為提高電機的輸出功率,一般采用多盤式結(jié)構(gòu)。 目前永磁電機正向著大功率化、高功能化和微型化方向發(fā)展,其中高力能密度和高效率是對各類永磁電機設(shè)計所提出的共同要求。本文本著提高電機的輸出功率的目的,在總結(jié)各種盤式永磁同步電機的結(jié)構(gòu)、特點的基礎(chǔ)上提出了一種新型的基于Halbach陣列的多盤式無鐵心永磁同步電動機,從提高電機的功率密度入手,將無鐵心結(jié)構(gòu)和Halbach型永磁體陣列應(yīng)用到其中。利用釹鐵硼永磁材料高矯頑力的優(yōu)異特性以及Halbach陣列的高聚磁作用來提高電機氣隙磁密,使無鐵心電機變成可能,同時Halbach陣列使軛部的磁通減小,可相應(yīng)少用或不用軛部。電機重量因此可以大幅度下降,在一定程度上也可降低電機的成本。
上傳時間: 2013-07-06
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本文對直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)從理論到仿真進行了較為全面深入的研究,在詳細分析直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點和已有最大功率跟蹤算法的基礎(chǔ)上,確立了由梯形波永磁同步發(fā)電機、三相不可控整流橋、直流升壓電路、全橋逆變器構(gòu)成的并網(wǎng)主電路拓撲結(jié)構(gòu),提出了通過控制直流升壓電路的占空比,以使風(fēng)機獲得最大功率的跟蹤算法,同時增加速度估算控制方法,以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 由直流升壓電路中儲能大電感的存在,迫使發(fā)電機的各相電流為梯形波,為了發(fā)電機輸出功率平穩(wěn),減小系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動,則發(fā)電機的電動勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發(fā)電機發(fā)出的三相電壓為梯形波,通過整流橋整流之后,獲得脈動較小的整流直流電壓,特別適合于大電感濾波,同時電磁轉(zhuǎn)矩脈動小,系統(tǒng)振動噪聲低。該電機可以和風(fēng)力機直接耦合,適用于大型低速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。三相不可控整流具有可靠性高,簡化硬件電路;直流變換電路可將整流后的直流電壓提升到逆變器所需的幅值基本恒定的直流電壓,經(jīng)逆變器逆變后并網(wǎng)。最大功率跟蹤算法的提出能夠使風(fēng)電系統(tǒng)快速跟蹤風(fēng)速的變化,維持最佳葉尖速比,捕獲最大風(fēng)能。 本文還利用仿真軟件MATLAB/Simulink平臺搭建了仿真模塊并進行了動態(tài)仿真,對所設(shè)計的最大功率跟蹤算法進行仿真分析。結(jié)果表明,該算法具有較快的系統(tǒng)響應(yīng),速度估算器也能較快的跟蹤變化的實際轉(zhuǎn)速。
上傳時間: 2013-04-24
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本文擬借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)良好的逼近能力,實現(xiàn)永磁同步電機的無位置傳感器控制。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)可以逼近任意復(fù)雜非線性映射,具有很強的自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力,十分適合于解決復(fù)雜的非線性控制問題。其中,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前廣泛應(yīng)用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之一,得到了較為深入的研究,其結(jié)構(gòu)簡單,需要離線確定的參數(shù)少、泛化能力強、逼近精度高、實時性強,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)永磁同步電機的調(diào)速控制具有重要意義。 文中提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的永磁同步電機自適應(yīng)調(diào)速控制策略,建立了一種包含辨識網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)的雙神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。辨識網(wǎng)絡(luò)在線動態(tài)辨識系統(tǒng)輸出并對控制網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行調(diào)整,控制網(wǎng)絡(luò)與PI控制方法相結(jié)合實現(xiàn)永磁同步電機自適應(yīng)轉(zhuǎn)速控制。仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快、實時性較強、精度較高。 文中提出了一種基于混合訓(xùn)練算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)永磁同步電機無位置傳感器控制方法。采用混沌優(yōu)化和梯度下降法相結(jié)合的混合算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行離線訓(xùn)練后,將其用于永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置角在線估計。結(jié)果表明,該訓(xùn)練算法可以有效地加快神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度,且估計的轉(zhuǎn)子位置角誤差較小、精度較高。 文中建立了以TMS320F2812芯片為核心的永磁同步電機調(diào)速控制系統(tǒng),并進行了相應(yīng)的軟硬件設(shè)計,為實現(xiàn)永磁同步電機的各種控制策略奠定了實驗基礎(chǔ)。DSP控制系統(tǒng)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練提供樣本,為研究永磁同步電機的自適應(yīng)調(diào)速控制和轉(zhuǎn)子位置角估計創(chuàng)造了條件。
標(biāo)簽: BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 永磁同步電機 自適應(yīng)控制
上傳時間: 2013-05-23
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永磁同步電動機以其效率和功率因數(shù)高而在油田抽油機、風(fēng)機水泵、礦山機械等場合有廣闊的應(yīng)用前景.為了取代油田抽油機上配置不合理的感應(yīng)電動機,該文研究了提高永磁同步電動機轉(zhuǎn)矩、效率和功率因數(shù)、擴大經(jīng)濟運行范圍的措施,分析了永磁體分散性和使用環(huán)境對永磁同步電動機性能的影響,并且試制了一臺樣機,對其進行了試驗研究.該文的主要研究工作如下:1、對永磁同步電動機的轉(zhuǎn)矩進行了分析和研究;2、提出了提高效率和功率因數(shù)、擴大經(jīng)濟運行范圍的技術(shù)關(guān)鍵;3、分析了使用環(huán)境和永磁體分散性對永磁同步電動機性能的影響;4、研制了一臺22kW、6極永磁同步電動機樣機,并進行了試驗研究.
標(biāo)簽: 起動 永磁同步電動機 轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-07-23
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該文通過大量的文獻資料閱讀,對永磁同步電機及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個比較全面的理解,在此基礎(chǔ)上,詳細分析了永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制的機理,并提出了一套相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩直接控制方案,建立了仿真和試驗平臺,進行了仿真分析和實驗研究,獲得了有價值的研究成果.該文的主要內(nèi)容包括:(1)由空間矢量模型推導(dǎo)出永磁同步電機的磁鏈、電壓和轉(zhuǎn)矩的公式,描述了永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制的基本控制機理,分析了永磁同步電機與感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)矩直接控制方式上的不同之處以及轉(zhuǎn)矩直接控制對永磁同步電機的要求.(2)在對永磁同步電機運行機理的分析基礎(chǔ)之上,討論了永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制系統(tǒng)中各個控制子模塊的功能和具體的實現(xiàn)方式,提出了一套永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制的具體實施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制仿直模型,對所出的控制方案進行了仿真分析.(3)在理論研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計研制了一套基于DSP+IPM的永磁同步電機轉(zhuǎn)矩直接控制實驗系統(tǒng),編寫了控制程序軟件,進行了永磁同步電機運行實驗.
標(biāo)簽: 永磁同步電機 轉(zhuǎn)矩 直接控制
上傳時間: 2013-05-29
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本課題就是從研究永磁電機的設(shè)計著手,最大程度的改進電動機本體的性能,設(shè)計出符合伺服驅(qū)動要求的永磁同步電動機,然后針對設(shè)計出來的具體電機開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動控制電路以及相關(guān)的控制軟件,使電動機、驅(qū)動控制電路和控制軟件三者相互配合,從整體上提高整個伺服控制系統(tǒng)的性能。 論文首先介紹永磁電機的發(fā)展前景和基本結(jié)構(gòu);接著具體論述如何使用Visual Basic 6.0和ANSYS有限元分析軟件進行永磁同步電動機設(shè)計,為電機設(shè)計引入一種較新的方法,使電機許多性能參數(shù)得到進一步較為精確的量化,設(shè)計者可據(jù)此對電機性能進行更可靠的評估,從而為電機性能結(jié)構(gòu)的改進提供了基礎(chǔ)、指明了方向;然后,論文著重研究如何使用DSP實現(xiàn)對永磁同步電動機的伺服控制,控制部分從電機矢量控制理論入手,引入一套全新的電機轉(zhuǎn)子初始位置確定理論和算法,還涉及到正弦波脈寬調(diào)制和電壓空間矢量調(diào)制理論,系統(tǒng)的速度位置環(huán)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,這些在論文中都做了詳細地論述,從軟件和硬件兩個角度分別具體闡述了整個伺服控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。最后整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)與PC機上的VB程序進行串行通訊,使用者可通過PC機提供的控制界面程序方便的監(jiān)控伺服系統(tǒng)的運行狀況,同時文中還實現(xiàn)了對整個控制系統(tǒng)的Matlab建模及其仿真。
標(biāo)簽: DSP 永磁同步電動機 伺服控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:qiuqing
該論文在研究永磁同步電動機運行原理的基礎(chǔ)上詳細討論了其變頻調(diào)速的理論并且設(shè)計了一套基于DSP的永磁同步電動機磁場定向矢量控制系統(tǒng).永磁同步電動機相對感應(yīng)電動機來說具有體積小、效率高以及功率密度大等優(yōu)點,因此自從上個世紀80年代,隨著永磁材料性能價格比的不斷提高,以及電力電子器件的進一步發(fā)展,永磁同步電動機的研究也進入了一個新的階段.永磁同步電動機既區(qū)別于感應(yīng)電動機又與電勵磁同步電動機相比有自身的特點,因此該論文首先從永磁同步電動機的本身出發(fā),討論了其穩(wěn)態(tài)運行原理,分析了永磁同步電動機的轉(zhuǎn)矩特性、功率特性及效率.矢量控制理論的發(fā)明是交流調(diào)速領(lǐng)域中的一個重大突破,該論文詳細討論了永磁同步電動機的矢量控制,在推導(dǎo)其精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析了矢量控制理論用于永磁同步電動機控制的幾種電路控制策略,包括了i<,d>=0控制、cosψ=1控制,以及最大轉(zhuǎn)矩/電流控制方式,并且開發(fā)出基于DSP的全數(shù)字永磁同步電動機的矢量控制系統(tǒng),給出了其軟、硬件的設(shè)計方案.弱磁控制是永磁同步電動機矢量控制又一方面,論文分析了永磁同步電動機弱磁調(diào)速的原理以及弱磁擴速困難的原因,并由此提出了兩種特殊轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的新弱磁方案.直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制后交流調(diào)速領(lǐng)域的又一個高性能控制方法,論文最后討論了直接轉(zhuǎn)矩控制理論在永磁同步電動機控制上的運用,并使MATLAB工具對永磁同步電動機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了仿真研究,仿真結(jié)果表明,直接轉(zhuǎn)矩控制具有動態(tài)性能好,靜差小以及魯棒性好的特點.
標(biāo)簽: 永磁同步電動機 變頻調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-06
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