文檔為永磁同步電機HIL仿真研究詳解文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,
標簽: 永磁同步電機 hil仿真
上傳時間: 2022-07-17
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在早期階段,直流調速系統在傳動領域中占統治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機在工業應用領域正在取代直流電動機,交流傳動變得越來越經濟和受歡迎。永磁交流伺服系統作為電氣傳動領域的重要組成部分,在工業、農業、航空航天等領域發揮越來越重大的作用。永磁同步電動機以其特點廣泛應用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領域。然而,永磁同步電動機具有較大的轉動脈動,而對于這些應用場合,轉矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統的應用,必須考慮其轉矩脈動的抑制問題。本文針對電機傳動系統中參數變化對電機性能的影響,以永磁同步電機為例,圍繞如何通過參數辨識來提高永磁同步電動機的控制性能,借助自行開發的全數字永磁交流伺服系統平臺,對永磁同步電動機的磁場定向控制,參數辨識,神經網絡和擴展卡爾曼濾波在控制系統中的應用,抑制轉矩脈動,提高系統性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機及其控制系統的基本結構出發,對通過參數辨識抑制轉矩脈動進行了較為細致的分析。針對不同情況,通過改進電機的控制系統,提出了多種參數辨識方法。主要內容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機的一般數學模型。經坐標變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標系和旋轉兩相(d—q)坐標系下永磁同步電動機電壓方程和轉矩方程。 2、分析了永磁同步電動機id=0矢量控制系統的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經對永磁同步電動機系統進行分析,推導并建立了id=0控制時整個電機系統的數學模型。 3、基于超穩定性理論的模型參考自適應控制原理,設計了一種模型參考自適應控制系統,考慮電機參數的時變性,對永磁交流伺服系統的繞組電阻和電機負載轉矩辨識進行了研究,以保持系統的動態性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經網絡具有很強的學習性能,經過訓練的多層神經網絡能以任意精度逼近非線性函數,因此為非線性系統辨識提供了一個強有力的工具。本章針對永磁同步電機提出了一種以電機輸出轉速為目標函數的神經網絡控制方案,同時應用人工神經網絡理論建立和設計了負載轉矩擾動辨識的算法以及相應的控制系統的補償方法,并應用MATLAB軟件進行了計算機仿真,仿真證明和傳統的控制方法相比,以電機輸出轉速為指導值和目標函數的神經網絡控制方案能有效地提高神經網絡的收斂速度,能有效地改善控制系統的動態響應,具有跟蹤性能好和魯棒性較強等優點。 5、電機的參數會隨著溫升和磁路飽和發生變化,需進行在線實時辨識。本文利用電機的定子電流、電壓和轉速,采用遞推最小二乘法進行在線參數辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數辨識的耦合。電機狀態方程由于存在狀態變量的乘積項,對電機參數辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機狀態方程進行狀態估計,得到電機的參數辨識值,本文采用擴展卡爾曼濾波進行狀態估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結果。 6、本文基于數字電機控制專用DSP自行開發了全數字永磁交流伺服系統平臺,通過軟件實現擴展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結果,證明擴展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準確的,由此構成的永磁交流伺服系統具有良好的靜、動態性能。
標簽: 電機 傳動系統 參數辨識
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:鳳臨西北
隨著全球汽車保有量的與日俱增,能源危機和環境污染正逐漸成為制約世界汽車工業發展的瓶頸。而新興的混合動力汽車(HEV)在節能和排放上的優越性正逐步體現出來。由于采用“油、電”配合的方式來驅動車體,其所搭載電動機及其驅動控制系統的研究則成為混合動力汽車研發中的關鍵技術之一,它直接決定著整車的動力性,燃油經濟性和排放指標。 論文首先比較了常見的幾種電動汽車的性能,概括了混合動力汽車的優點,介紹了混合動力汽車電機及其控制系統技術的發展現狀;其次探討了幾種常用交流電動機的性能優劣,由于永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調速性能,本文混合動力汽車傳動系統選用永磁同步電機;根據混合動力汽車所搭載電動機在功率和扭矩上的要求以及永磁同步電機在結構上的特點,選取了發動機電機系統的結構布置形式;論文建立了永磁同步電動機的數學模型,分析了永磁同步電動機矢量控制的原理;設計了基于TMS320F2812DSP的永磁同步電動機矢量控制系統,詳細闡述了功率驅動電路,速度及位置檢測電路,電流反饋及過流保護電路,CAN通訊模塊等系統中重要的組成單元;軟件采用模塊化的結構,闡述了關鍵子程序如電流采集、位置檢測程序和SVPWM產生子程序。 最后,搭建了實驗平臺,對硬件進行了調試和修改,通過樣機及系統臺架試驗,取得了大量的實驗數據,檢驗了所設計樣機的特性,發現其制作過程中的不足,并實現了電機控制系統的閉環控制,從而達到了對混合動力汽車用永磁同步電動機控制系統的探索與研究的目的。
標簽: 2812 DSP 混合動力
上傳時間: 2013-05-23
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混合動力汽車作為解決汽車節能、降低排放的汽車工業新技術,具有低污染和低油耗的特點,尤其在油價日益攀高的今天,成為國內外汽車發展的新熱點。驅動控制器作為混合動力汽車中的主要部件,在混合動力汽車中起到至關重要的作用,對其進行研究具有重要的理論和現實意義。 本文首先比較了常見的幾種電動汽車的性能,概括了混合動力汽車的優點,介紹了混合動力汽車發電機/電動機一體化技術的發展現狀;其次探討了幾種常用交流電動機的性能優劣。由于永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調速性能,因此該電機成為本課題混合動力汽車傳動中所使用的電機,論文建立了永磁電動機的數學模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基礎上,設計出了基于TMS320F2812的永磁同步電機矢量控制系統的硬件結構,詳細闡述了旋轉變壓器及其解碼芯片在系統中的角度和速度的檢測原理以及系統中其他重要的單元。設計了系統的軟件結構,詳細闡述了關鍵子程序如電流采集、位置檢測程序和SVPWM產生子程序:使用UG軟件設計出控制器的殼體。最后進行了實驗研究,給出SVPWM波形、相電流波形,進行了全文總結,提出了下一步工作的建議。
上傳時間: 2013-05-21
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無線感測器已變得越來越普及,短期內其開發和部署數量將急遽增加。而無線通訊技術的突飛猛進,也使得智慧型網路中的無線感測器能夠緊密互連。此外,系統單晶片(SoC)的密度不斷提高,讓各式各樣的多功能、小尺寸無線感測器系統相繼問市。儘管如此,工程師仍面臨一個重大的挑戰:即電源消耗。
標簽: 能量采集 無線感測器
上傳時間: 2013-10-30
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基于Altera公司系列FPGA(Cyclone EP1C3T144C8)、Verilog HDL、MAX7219數碼管顯示芯片、4X4矩陣鍵盤、TDA2822功放芯片及揚聲器等實現了《電子線路設計• 測試• 實驗》課程中多功能數字鐘實驗所要求的所有功能和其它一些擴展功能。包括:基本功能——以數字形式顯示時、分、秒的時間,小時計數器為同步24進制,可手動校時、校分;擴展功能——仿廣播電臺正點報時,任意時刻鬧鐘(選做),自動報整點時數(選做);其它擴展功能——顯示年月日(能處理大月小月,可手動任意設置年月日),秒表(包括開始、暫停和清零)。
標簽: Cyclone Verilog Altera 144C
上傳時間: 2015-09-27
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介紹及應用。LM1881 是針對電視信號的視頻同步分離芯片,它可以直接對電視信號進行同步分離,準確地獲得 所需的視頻圖像信號,使用者可根據需要對該同步信號進行時序邏輯控制. LM1881 廣泛用于對視頻信號的同 步分離中,比如便攜式圖像采集卡、視頻監控錄像控制儀、基于成像系統的視頻圖像采集等. 介紹了LM1881 的 主要特性,基本原理和引腳功能,給出了它的幾種應用.
標簽: 1881 LM 電視信號 分離
上傳時間: 2013-12-09
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練習并掌握多任務實時操作系統下Task 調度、Task 間主要通信手段(信號量、消息隊列等)、RISC 處理器 I/O 端口控制等內容,并形成嵌入式實時應用軟件的良好編程習慣。創建多Task,為每個Task 創建私有的Message Queue,每個Task 只通過自己的私有Message Queue 接收消息;Task 間消息通信通過向對方私有MessageQueue 發送消息完成。 Task1:管理Task。負責系統啟動時同步系統中其他Task 的啟動同步,利用信號量的semFlush()完成。同時接收各Task 的告警信息,告警信息需編號以logmsg 方式輸出。本task 負責系統結束時的Task 刪除處理。 Task2:console 命令行接收Task。接收并分析console 發來的命令行及參數。自行設置5 種以上命令,并根據命令的內容向Task3 或/及Task4 發送激勵消息。同時實現系統退出命令,使系統采用適當方式安全退出。收到非法命令向Task1告警。 Task3:Led 控制Task。接收Led 控制消息(命令),自定義Led 顯示方式表現命令執行情況。本task 應負責led 相關I/O port 初始化。收到非法led 控制命令向Task1 告警。 Task4:console 輸出Task。接收需打印輸出的字串消息(命令),輸出到console。收到長度為0 或超常字串向Task1 告警。
標簽: Task RISC 多任務 信號量
上傳時間: 2016-04-12
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練習多任務實時操作系統下Task 調度、Task 間主要通信手段、I/O 子系統基本應用 等內容,并形成嵌入式實時應用軟件的良好編程習慣。 內容: 1. 創建多Task,為每個Task 創建私有的Message Queue,每個Task 只通過自己的私 有Message Queue 接收消息;Task 間消息通信通過向對方私有Message Queue 發送 消息完成。 2. Task1:管理Task。負責系統啟動時同步系統中其他Task 的啟動同步,利用信號量 的semFlush()完成。同時接收各Task 的告警信息,告警信息需編號以logmsg 方式 輸出。本task 負責系統結束時的Task 刪除處理。 3. Task2:console 命令行接收Task。接收并分析console 發來的命令行及參數。自行 設置5 種以上命令,并根據命令的內容向Task3 發送激勵消息。同時實現系統退出 命令,使系統采用適當方式安全退出。收到非法命令向Task1 告警。 4. Task3:console 輸出Task。接收需打印輸出的字串消息(命令),輸出到console。 收到長度為0 或超常字串向Task1 告警。 5. 在以下基本功能完成基礎上,自選擴展一項功能。
標簽: Task 多任務 實時操作系統 子系統
上傳時間: 2017-06-11
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隨著近年來傳動系統的發展,多電機傳動已被越來越廣泛地應用于各種領域中。為了提高多電機傳動系統的動態和穩態性能,以及滿足一些特定系統對于多電機精確同步的要求,多電機同步控制方法的研究也變得越來越重要。目前,有許多方法用來研究多電機同步控制策略,本文采用的是偏差耦合控制方法,利用模糊PID作為速度同步補償器的控制算法,使用遺傳算法來整定PID的參數范圍,解決了多電機同步控制系統中多電機速度的同步控制問題。本文首先分析了多電機同步控制的原理及其特點,根據偏差耦合控制策略的優點,確立了基于模糊PID補償器的多電機同步控制策略,提出了模糊PID補償器的設計方法。其次,利用羅克韋爾實驗室現有的設備,構造了一個與生產現場類似的試驗環境,設計了電機同步控制系統的實驗平臺。在單個永磁同步電動機調速系統的基礎上,實現了多電機同步控制。基于實驗平臺,分別對硬件和軟件部分進行了設計,其中包括控制系統網絡的組建和硬件連線的設計和對運動控制模塊進行組態以及運動控制梯形圖的編制。根據本文設計的多電機同步控制方法在保證系統具有優良抗干擾性能的同時,使系統獲得了較好的跟隨性能及同步跟蹤精度。經過Matlab的仿真以及實驗結果說明了本文設計的控制算法的有效性和實用性。最后,總結了所做的研究工作,并對多電機同步控制系統中存在的其它問題進行了簡單的分析,以及對未來研究方向進行了闡述。關鍵詞:多電機同步控制;:模糊PID;遺傳算法;永磁同步電動機;偏差耦合控制
標簽: 模糊PID補償器
上傳時間: 2022-06-18
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