滯環(huán)svPWM整流器的Simulink仿真
上傳時間: 2013-06-28
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小功率變頻器svPWM低速扭矩提升算法,挺好的一個東西
上傳時間: 2013-07-28
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展,基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的交流電機矢量控制系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能受到了廣泛應(yīng)用。采用svPWM逆變器的異步電動機矢量控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速參考值變化或者負載轉(zhuǎn)矩參考值變化的動態(tài)情況下,參考電壓矢量可能會超出基本空間矢量構(gòu)成的正六邊形,此時便出現(xiàn)動態(tài)過調(diào)制,需要用過調(diào)制策略將超出的電壓矢量重新限定在正六邊形邊界內(nèi)。不同的過調(diào)制策略會給整個系統(tǒng)帶來不同的動態(tài)性能,本文在對過調(diào)制策略進行完善的基礎(chǔ)上,針對三種過調(diào)制策略對交流電動機動態(tài)性能的影響進行了研究,并對其機理進行了理論分析與探討。 @@ 本文首先以三相異步電動機在兩相靜止坐標(biāo)系下的動態(tài)方程為基礎(chǔ),按照轉(zhuǎn)子磁鏈定向,設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,完成了勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的解耦,并構(gòu)建了基于svPWM的異步電動機矢量控制系統(tǒng)的MATLAB仿真模型。在矢量控制中,電流控制對系統(tǒng)性能具有重要影響。為了改善系統(tǒng)性能,所設(shè)計的矢量控制系統(tǒng)采用了同步電流控制,并對反電勢進行了前饋補償。 @@ 在分析了現(xiàn)有的三種過調(diào)制策略之后,對過調(diào)制策略進行了完善,并構(gòu)建了異步電動機矢量控制系統(tǒng)的過調(diào)制仿真模型。過調(diào)制中,當(dāng)原參考電壓矢量位于正六邊形中任意兩個扇區(qū)交界附近時,過調(diào)制策略2和3所得到的新電壓矢量仍會超出正六邊形邊界,過調(diào)制算法不再適用于此區(qū)域。針對以上不足,本文對過調(diào)制策略2和3進行了完善,使過調(diào)制算法適用于所有區(qū)域。采用完善后的過調(diào)制策略對轉(zhuǎn)速參考值變化和負載轉(zhuǎn)矩參考值變化的異步電動機矢量控制系統(tǒng)進行仿真,發(fā)現(xiàn)在加速與加載的條件下,過調(diào)制策略2的動態(tài)性能好于過調(diào)制策略1,而過調(diào)制策略3的動態(tài)性能最佳,具有最小的動態(tài)響應(yīng)時間,暫態(tài)性能優(yōu)良;在減載的條件下,過調(diào)制策略1和2能夠很快的進入穩(wěn)定狀態(tài),但是過調(diào)制策略3卻出現(xiàn)問題,動態(tài)響應(yīng)時間很長,說明此策略具有一定的局限性。 @@ 本文深入探討了三種過調(diào)制策略導(dǎo)致不同動態(tài)性能的內(nèi)在機理,通過對三種過調(diào)制策略中電壓矢量的幅值和相位進行分析,理論上解釋了出現(xiàn)不同動態(tài)響應(yīng)時間的原因。出現(xiàn)過調(diào)制時,過調(diào)制策略2中新電壓矢量的幅值總是大于過調(diào)制策略1中新電壓矢量的幅值,所以動態(tài)性能更好。在加速和加 載條件下,過調(diào)制策略3中新電壓矢量的相位總是超前于過調(diào)制策略1和2中新電壓矢量的相位,因此可以獲得更快的動態(tài)響應(yīng),暫態(tài)性能更佳。但是在減載條件下,過調(diào)制策略3中新電壓矢量與原電壓矢量間的相位關(guān)系處于無規(guī)律的超前滯后狀態(tài),導(dǎo)致過調(diào)制策略3出現(xiàn)問題,動態(tài)響應(yīng)時間很長,說明此過調(diào)制策略有其不足之處,有待于改進。@@關(guān)鍵詞:svPWM;矢量控制;過調(diào)制;動態(tài)性能
上傳時間: 2013-06-27
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電壓空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)是一種性能優(yōu)越、易于數(shù)字化實現(xiàn)的脈沖寬度調(diào)制方案。在常規(guī)svPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區(qū)位置時需要進行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和反正切三角函數(shù)的運算,計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數(shù)的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程,同時,在整個svPWM算法中還包含了無理數(shù)的運算,這些復(fù)雜計算不可避免地會產(chǎn)生大量計算誤差,對高精度實時控制產(chǎn)生不可忽視的影響,而且這些復(fù)雜運算的計算量大,對系統(tǒng)的處理速度要求高,程序設(shè)計復(fù)雜,系統(tǒng)運行時間長,占用系統(tǒng)資源多。因此,從工程實際應(yīng)用的角度出發(fā),需要對常規(guī)svPWM算法進行優(yōu)化設(shè)計。 本文提出的優(yōu)化svPWM算法,只需進行普通的四則運算,計算非常簡單,克服了上述常規(guī)svPWM算法中的缺點,同時,采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區(qū)中點的方法,達到降低三相橋式逆變電路中開關(guān)器件開關(guān)損耗的目的。svPWM算法要求高速的數(shù)據(jù)處理能力,傳統(tǒng)的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數(shù)據(jù)處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現(xiàn)svPWM的控制功能,在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優(yōu)越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優(yōu)化的svPWM系統(tǒng)原型進行建模和仿真,當(dāng)仿真效果達到svPWM系統(tǒng)控制要求后,在XilinxISE環(huán)境下采用硬件描述語言設(shè)計輸入方法與原理圖設(shè)計輸入方法相結(jié)合的混合設(shè)計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設(shè)計與輸入,建立相同功能的svPWM系統(tǒng)模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進行功能仿真和性能分析,驗證了本文提出的svPWM優(yōu)化設(shè)計方案的可行性和有效性。
標(biāo)簽: FPGACPLD svPWM 算法優(yōu)化
上傳時間: 2013-06-27
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空調(diào)壓縮機是空調(diào)器的核心部件。傳統(tǒng)定速空調(diào)器中壓縮機多采用單相異步電動機,對電機采用簡單的開關(guān)式控制,電能損耗、室溫波動及噪音都很大,壓縮機容易受沖擊損壞。隨著人們生活水平的提高及能源短缺問題的出現(xiàn),將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中,將變頻壓縮機取代傳統(tǒng)定頻定速壓縮機,對其進行變頻調(diào)速將使壓縮機減少開停次數(shù),降低室溫波動,提高舒適度,獲得了更好的空氣調(diào)節(jié)效果和實現(xiàn)節(jié)能降耗的要求。 空調(diào)系統(tǒng)是一個典型的多輸入多輸出、具有大滯后特性的菲線性系統(tǒng)。要對空調(diào)壓縮機進行變頻調(diào)速,需要根據(jù)房間溫度的變化得出壓縮機的頻率值。由于空調(diào)系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型難以取得,且時間常數(shù)較大,傳統(tǒng)的PID調(diào)整不僅費時費力,性能指標(biāo)也不能令人滿意。因此,將模糊控制技術(shù)引入空調(diào)壓縮機的變頻調(diào)速控制,建立模糊控制器,以房間溫度的變化和變化率為輸入,壓縮機的頻率為輸出。對于提高空調(diào)系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性和可靠性,無論從學(xué)術(shù)研究角度出發(fā),還是在工程應(yīng)用方面,都具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實意義。 本文分別從三相異步電動機的變頻調(diào)速技術(shù)、變頻空調(diào)控制策略等方面進行了探討分析。首先將模糊控制技術(shù)應(yīng)用到空調(diào)壓縮機變頻調(diào)速中,根據(jù)建立模糊控制規(guī)則的基本思想及實際運行經(jīng)驗,通過模糊控制技術(shù)使空調(diào)壓縮機具有自調(diào)整的智能特性,從而得出最佳的動態(tài)控制參數(shù),克服了PID控制器控制精度較低、消除穩(wěn)態(tài)誤差能力差的缺點。 然后詳細闡述了svPWM的基本原理,對空間矢量調(diào)制(svPWM)方式及其實現(xiàn)方法進行了探討。在變頻壓縮機的控制中采用先進的svPWM調(diào)制技術(shù),壓縮機能根據(jù)室內(nèi)需要的冷(熱)量不同,連續(xù)地、動態(tài)地、實時地調(diào)整其制冷(熱)量,始終保持在較合理的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下。能夠進一步提高電壓的利用率和頻率分辨率,并使壓縮機運行更加平穩(wěn),提高空調(diào)的效率,達到節(jié)能降耗的效果。
標(biāo)簽: svPWM 模糊控制 變頻調(diào)速
上傳時間: 2013-04-24
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直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后交流調(diào)速領(lǐng)域中新興的控制技術(shù),它采用空間矢量的分析方法,在定子坐標(biāo)系下計算并控制轉(zhuǎn)矩和磁鏈,以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。比較于矢量控制,它省去了復(fù)雜的矢量變換,克服了對電機轉(zhuǎn)子參數(shù)的依賴性,具有轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快的優(yōu)點。然而,異步電動機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)矩、電流和磁鏈脈動較大,開關(guān)頻率不恒定的問題。本文在傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上,針對其存在的缺點提出了基于空間矢量脈寬調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制策略。 這種新型的直接轉(zhuǎn)矩控制策略使空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)相結(jié)合。把電動機和PWM逆變器看成一體,使電動機獲得賦值恒定的近似理想的圓形磁場,解決其轉(zhuǎn)矩、電流、磁鏈脈動大,開關(guān)頻率不恒定的問題。在論文撰寫的過程中做了如下工作: 根據(jù)電機原理和坐標(biāo)變換理論,建立定子正交α—β兩相靜止坐標(biāo)系下的異步電動機的數(shù)學(xué)模型,包括電機的磁鏈模型、轉(zhuǎn)矩模型和運動方程。 設(shè)計PI控制器,該控制器把轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差信號轉(zhuǎn)換成參考電壓,然后通過坐標(biāo)變換把參考電壓變換成svPWM模塊所需的指令電壓,對svPWM模塊進行控制。 設(shè)計svPWM控制模塊,其中設(shè)計了期望電壓空間矢量的合成方法,矢量區(qū)段的判斷,計算了開關(guān)器件的導(dǎo)通時間和時刻。 通過理論分析和設(shè)計各個模塊,組成了控制系統(tǒng)逆變器部分的仿真模型。在MATLAB/SIMULINK仿真工具箱中搭建仿真模型,通過設(shè)置合理的仿真參數(shù)、電機參數(shù)、給定量參數(shù)以及PI控制器的控制參數(shù)對系統(tǒng)進行仿真研究,從而在理論上驗證系統(tǒng)設(shè)計的正確性。 仿真實驗結(jié)果證明了這種基于空間矢量脈寬調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制方法可以有效改善直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的性能。減小傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中的磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動,并使逆變器工作在恒定的開關(guān)頻率。最后總結(jié)論文所做的研究工作,并展望了今后的研究重點和方向。
標(biāo)簽: svPWM 異步電動機 直接轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-04-24
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多電平逆變器在大容量、高壓場合得到了廣泛的應(yīng)用。在多電平逆變器的多種控制策略中,空間矢量脈寬調(diào)制(svPWM)算法具有調(diào)制比大、能夠優(yōu)化輸出電壓波形、易于數(shù)字實現(xiàn)、母線電壓利用率高等優(yōu)點,成為人們關(guān)注的熱點。 本文首先對電力電子技術(shù)的發(fā)展前景和多電平逆變器控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進行了綜述。在分析兩電平逆變器工作原理的基礎(chǔ)上對三電平逆變器進行了研究,綜合比較了三電平逆變電路三種典型拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點;介紹了二極管箝位型三電平逆變器,分析了二極管箝位型三電平逆變器相對于傳統(tǒng)兩電平逆變器的優(yōu)點,體現(xiàn)了課題研究的重要意義。其次,本文以中點箝位式三電平逆變器的基本拓撲結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),著重分析了三電平空間電壓矢量調(diào)制基本原理,提出了一種將最近的三個矢量合成參考矢量的空間矢量脈寬調(diào)制算法,給出大扇區(qū)和小三角形區(qū)域判斷規(guī)則以及合成參考電壓矢量的相應(yīng)輸出作用順序,并優(yōu)化了開關(guān)矢量的作用順序,利于實現(xiàn)對中點電壓的控制,使算法易于實現(xiàn)。再次,論文分析了三電平逆變器直流側(cè)電容電壓不平衡產(chǎn)生的原因,分析了大、中、小矢量對中點電位的影響,提出了能夠影響中點電位波動的關(guān)鍵矢量,并通過分配成對小矢量的作用時間實現(xiàn)了對中點電位的控制。最后,采用MATLAB軟件對所推導(dǎo)的三電平逆變器svPWM調(diào)制算法進行了仿真分析,結(jié)果證明了算法的可行性。
上傳時間: 2013-08-01
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電壓空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)是一種性能優(yōu)越、易于數(shù)字化實現(xiàn)的脈沖寬度調(diào)制方案。在常規(guī)svPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區(qū)位置時需要進行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和反正切三角函數(shù)的運算,計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數(shù)的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程,同時,在整個svPWM算法中還包含了無理數(shù)的運算,這些復(fù)雜計算不可避免地會產(chǎn)生大量計算誤差,對高精度實時控制產(chǎn)生不可忽視的影響,而且這些復(fù)雜運算的計算量大,對系統(tǒng)的處理速度要求高,程序設(shè)計復(fù)雜,系統(tǒng)運行時間長,占用系統(tǒng)資源多。因此,從工程實際應(yīng)用的角度出發(fā),需要對常規(guī)svPWM算法進行優(yōu)化設(shè)計。 本文提出的優(yōu)化svPWM算法,只需進行普通的四則運算,計算非常簡單,克服了上述常規(guī)svPWM算法中的缺點,同時,采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區(qū)中點的方法,達到降低三相橋式逆變電路中開關(guān)器件開關(guān)損耗的目的。svPWM算法要求高速的數(shù)據(jù)處理能力,傳統(tǒng)的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數(shù)據(jù)處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現(xiàn)svPWM的控制功能,在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優(yōu)越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優(yōu)化的svPWM系統(tǒng)原型進行建模和仿真,當(dāng)仿真效果達到svPWM系統(tǒng)控制要求后,在XilinxISE環(huán)境下采用硬件描述語言設(shè)計輸入方法與原理圖設(shè)計輸入方法相結(jié)合的混合設(shè)計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設(shè)計與輸入,建立相同功能的svPWM系統(tǒng)模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進行功能仿真和性能分析,驗證了本文提出的svPWM優(yōu)化設(shè)計方案的可行性和有效性。
標(biāo)簽: FPGACPLD svPWM 算法優(yōu)化
上傳時間: 2013-07-30
上傳用戶:15953929477
基于TMS320F2812的svPWM控制
標(biāo)簽: F2812 svPWM 2812 320F
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:fyerd
svPWM 便車個用資料歡英下載,共同學(xué)習(xí)電機驅(qū)動技術(shù)
上傳時間: 2013-06-08
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