永磁無刷直流電動機(jī)體積小,功率密度高,控制性能好,效率很高,在工業(yè)、車輛、家電、計算機(jī)及軍事等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,尤其在電動車應(yīng)用領(lǐng)域倍受青睞,是當(dāng)前電動車電動機(jī)研發(fā)的熱點(diǎn).可以預(yù)見,隨著永磁材料和電力電子器件的價格的進(jìn)一步降低,以及無刷直流電機(jī)驅(qū)動的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用的不斷完善和提高,永磁無刷直流電機(jī)及其控制系統(tǒng)將在很多場合有廣泛的應(yīng)用前景.該文通過大量的文獻(xiàn)資料閱讀,在對永磁無刷直流電機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀有了一個整體了解的基礎(chǔ)上,針對復(fù)合式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁無刷直流電機(jī)研制了一套弱磁恒功率控制系統(tǒng),提出一種"雙模控制"的控制策略,成功的實(shí)現(xiàn)了基速以下恒轉(zhuǎn)矩控制,基速以上弱磁恒功率控制.該文的主要內(nèi)容包括:首先介紹了永磁無刷直流電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀和基本原理,以及永磁無刷直流電機(jī)弱磁恒功率控制運(yùn)行機(jī)理和難點(diǎn);其次,對采用復(fù)合式永磁無刷直流電機(jī)本體的弱磁控制,詳述了其本體結(jié)構(gòu)和整套控制系統(tǒng),給出了硬件電路和軟件編程,提出了相關(guān)控制策略;最后,系統(tǒng)成功運(yùn)行,獲得了相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形,驗(yàn)證了控制策略和系統(tǒng)設(shè)計的正確性.
標(biāo)簽： 無刷直流電機(jī) 恒功率 弱磁控制
上傳時間： 2013-04-24
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勵磁控制系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它的特性好壞直接影響電機(jī)及電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。 基于此，利用仿真的方式對勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究并給出了相關(guān)結(jié)論，同時提出了一些新的控制算法，并建立了一個勵磁控制系統(tǒng)仿真平臺。 首先，從同步電機(jī)和勵磁系統(tǒng)的模型入手，根據(jù)研究需要修改了同步電機(jī)的仿真模型，詳細(xì)地介紹了檢測單元、控制單元和勵磁系統(tǒng)主回路模型，在總結(jié)普通PID調(diào)節(jié)方式不足的基礎(chǔ)上提出了一種性能優(yōu)越的非線性PID控制方式。 其次，分別在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下，對普通PID、非線性PID和模糊自適應(yīng)PID三種控制方式在階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的情況下進(jìn)行仿真，對輸出的機(jī)端電壓進(jìn)行分析并得出相關(guān)結(jié)論。 除了對通用的勵磁控制算法進(jìn)行仿真分析外，提出了一種基于同步電機(jī)本身的勵磁控制算法，這種控制方式是對勵磁電流進(jìn)行閉環(huán)控制，并輔以非線性的PID控制進(jìn)行進(jìn)行精度調(diào)節(jié)。針對這種方式，提出了兩種實(shí)現(xiàn)方案。同樣在有刷和無刷勵磁系統(tǒng)下進(jìn)行階躍響應(yīng)和突變負(fù)載的仿真分析研究。仿真測試表明，這種控制算法在控制的快速性和穩(wěn)定性方面優(yōu)于通用的控制方式。 最后，鑒于勵磁控制系統(tǒng)仿真的重復(fù)性及操作的繁瑣性，建立了一種基于MATLAB GUI的勵磁控制仿真平臺，借助此平臺對SIMULINK模型操作，可以方便地實(shí)現(xiàn)對參數(shù)的設(shè)置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關(guān)的輔助操作等等，可以極大地簡化仿真的操作過程，提高仿真的效率。另外，此平臺的實(shí)現(xiàn)也為其它系統(tǒng)類型仿真界面的建立提供了重要的參考。
標(biāo)簽： 同步發(fā)電機(jī) 勵磁控制 仿真研究
上傳時間： 2013-04-24
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在綜合分析諧波勵磁無刷同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對其勵磁控制策略進(jìn)行了研究,開發(fā)了一套基于DSP( TMS320F2812) 控制的新型柴油發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng),該系統(tǒng)采用參數(shù)自適應(yīng)模糊PID 控制勵磁,選用交流采樣方式實(shí)時檢測各信號的瞬時特性,系統(tǒng)仿真結(jié)果以及在1 臺25 kW 工頻柴油發(fā)電機(jī)上的試驗(yàn)結(jié)果證明了該控制器具有較好的電壓調(diào)節(jié)特性,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能完全滿足發(fā)電機(jī)對勵磁系統(tǒng)的要求。關(guān)鍵詞:勵磁調(diào)節(jié);模糊PID 控制;數(shù)字信號處理器;交流采樣 Abstract :According to the general analysis of the excitation cont rol system of the harmonious wave excitation brushless synchronous generator and it s characteristics ,a new type of diesel generator excitation cont rol system based on DSP( TMS320F2812) was designed. An adaptive fuzzy PID cont rol of excitation is used in this system. To detect the t ransient characteristics of the signals in a timely manner ,AC sampling was applied.The system simulation result s and the testing result s f rom a 25 kW diesel generator (50 Hz) can prove that the voltage regulation characteristics of the excitation cont rol system are very well ,and both the steadyOstate performance and the t ransient performance of the generator are also good.Key words :excitation cont rol ;fuzzy PID cont rol ;digital signal processor (DSP) ;AC sampling
標(biāo)簽： DSP 柴油發(fā)電機(jī) 勵磁控制 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-10-29
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本文首先就永磁同步電機(jī)弱磁控制的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡單介紹，建立了永磁同步電機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動態(tài)模型，介紹了常用的矢量控制策略，并通過控制效果對比引出永磁同步電機(jī)弱磁控制方法。然后，詳細(xì)介紹了永磁同步電機(jī)的弱磁控制原理，并對弱磁控制的約束條件、弱磁控制區(qū)間的電流給定及現(xiàn)有弱磁控制策略做了簡單的介紹，推導(dǎo)了電機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩控制和弱磁控制階段中永磁同步電機(jī)電流矢量在電流平面的運(yùn)行軌跡及其相關(guān)說明。深入研究了基于電壓反饋的永磁同步電機(jī)弱磁控制算法。最后，基于電壓反饋弱磁算法對控制系統(tǒng)建模，構(gòu)建了以SVPWM為調(diào)制算法，基于電壓反饋的永磁同步電機(jī)弱磁控制系統(tǒng)框圖，對框圖中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行了分析和設(shè)計，并借助Matlab/Simulink 軟件對控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于電壓反饋的弱磁控制方法的可行性和有效性。并由仿真結(jié)果分析指出基于電壓反饋弱磁控制策略的不足點(diǎn)，從而為該弱磁控制策略的進(jìn)一步完善提出新的思路。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)，SVPWM調(diào)制，弱磁控制，電壓反饋，Matlab/Simulink仿真
標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī) 弱磁控制
上傳時間： 2022-06-24
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作為數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等的重要組成部分，隨著加工制造、汽車等行業(yè)的發(fā)展，永磁交流伺服系統(tǒng)成為國內(nèi)外研究和應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。同時隨著功率電子器件和微處理器的進(jìn)步，伺服系統(tǒng)也逐步向全數(shù)字化方向發(fā)展，全數(shù)字化系統(tǒng)具有可靠性高、實(shí)現(xiàn)新控制策略容易、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)。 本文論述了永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制的最新發(fā)展，分析了從基礎(chǔ)理論到最新的控制算法的有關(guān)永磁同步電機(jī)空間矢量控制的許多問題。在對永磁同步電動機(jī)(PMSM)的數(shù)學(xué)模型和控制理論進(jìn)行全面、深入研究的基礎(chǔ)上，本文在PMSM 的電壓空間矢量的弱磁控制方面做了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究，提出一種基于空間矢量PWM (SVPWM)的PMSM 定子磁鏈弱磁控制定方法，在電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到基本轉(zhuǎn)速之前采用最大轉(zhuǎn)矩/電流策略控制，超過基本轉(zhuǎn)速之后采用弱磁擴(kuò)速的電流控制策略，使電機(jī)具有更大的調(diào)速空間，該策略可實(shí)現(xiàn)電壓矢量近似連續(xù)調(diào)節(jié)，有效減小了PMSM 的轉(zhuǎn)矩脈動，提高了系統(tǒng)的性能，仿真結(jié)果證明了這一結(jié)論。 在上述工作的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了一套基于TMS320LF2407A 的高性能全數(shù)字永磁交流調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)以空間矢量PWM 控制為核心。
標(biāo)簽： 永磁同步電動機(jī) 調(diào)速控制
上傳時間： 2013-06-08
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該文研究了用于電動汽車驅(qū)動的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng).首先概述了電動汽車對驅(qū)動系統(tǒng)的一些基本要求,并比較了基于不同種類電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)的主要指標(biāo),認(rèn)為永磁同步電機(jī)適用于這一應(yīng)用場合,并在效率,功率密度和維護(hù)性等方面有著突出的優(yōu)點(diǎn).該文分析了永磁同步電機(jī)用于矢量控制的數(shù)學(xué)模型,并建立了基于其數(shù)學(xué)模型的電機(jī)控制仿真軟件包.其中包括可以體現(xiàn)電機(jī)初始位置的電機(jī)模型及SWPWM發(fā)生模塊.通過仿真,確認(rèn)將要在實(shí)際系統(tǒng)中使用的控制方法是基本可行的.在已有的控制系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了2.5kw和20kw永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的閉環(huán)控制,完成在其基速以下區(qū)域的兩臺電機(jī)的閉環(huán)負(fù)載控制運(yùn)行及2.5kw系統(tǒng)的空載弱磁運(yùn)行.從電機(jī)高速運(yùn)行和負(fù)載試驗(yàn)的結(jié)果可以看出,目前的控制策略,控制程序和系統(tǒng)硬件已經(jīng)可以達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo).該文還討論了一些永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)特有的課題.其中包括改進(jìn)的閉環(huán)弱磁控制方法;為使電機(jī)平穩(wěn)啟動,應(yīng)用了一種簡單的啟動和初始位置估計方法;設(shè)計了基于改進(jìn)"負(fù)載法"的一種相對簡單的電機(jī)參數(shù)試驗(yàn)測量方法.所有這些工作對今后進(jìn)一步提高驅(qū)動系統(tǒng)的控制性能都將是有益的.
標(biāo)簽： 電動汽車 永磁同步電機(jī) 控制研究
上傳時間： 2013-08-01
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勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分，對同步發(fā)電機(jī)乃至電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜，對同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性提出了更高的要求。本文根據(jù)勵磁調(diào)節(jié)器的國內(nèi)外發(fā)展趨勢，研究開發(fā)了以TMS320F2812芯片為控制核心的同步發(fā)電機(jī)DSP勵磁調(diào)節(jié)器。 本文首先介紹了數(shù)字勵磁的發(fā)展歷程、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，然后介紹了同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及趨勢，提出了基于數(shù)字信號處理器 TMS320F2812 控制的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)微機(jī)勵磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計方案。 在詳細(xì)解釋功率器件 IGBT 和控制器件TMS320F2812芯片基礎(chǔ)上，提出了勵磁系統(tǒng)的主要硬件設(shè)計及軟件實(shí)現(xiàn)方法；完成了IGBT勵磁裝置主回路和 IGBT 保護(hù)及驅(qū)動單元的設(shè)計；進(jìn)行調(diào)節(jié)器硬件設(shè)計，給出了硬件原理圖和軟件流程圖；利用TMS320F2812芯片強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)和高速的實(shí)時處理能力，用單片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了交流采樣、變速積分 PID控制算法、PWM功率調(diào)節(jié)和系統(tǒng)保護(hù)等功能。TMS320F2812芯片的引入，大大簡化了勵磁控制器的硬件結(jié)構(gòu)，提高了勵磁系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。 最后，為驗(yàn)證所設(shè)計的勵磁調(diào)節(jié)器的有效性和控制效果，采用 MATLAB 中 SIMULINK 仿真平臺，設(shè)計了勵磁控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的仿真模型。仿真結(jié)果表明，采用 TMS320F2812的同步發(fā)電機(jī)IGBT勵磁系統(tǒng)具有響應(yīng)快速、調(diào)節(jié)靈敏、控制性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
上傳時間： 2013-07-29
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勵磁系統(tǒng)是電力系統(tǒng)控制的重要組成部分，它直接影響著發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性和電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。勵磁系統(tǒng)性能的優(yōu)化與控制策略的研究，對發(fā)電機(jī)乃至整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有決定性的意義。 本文針對300MW同步發(fā)電機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，全面論述了勵磁系統(tǒng)主電路拓?fù)浼拜o助電路的工作原理。為提高勵磁系統(tǒng)的控制精度與實(shí)時性，本文以16位DSP為控制核心，對勵磁調(diào)節(jié)單元軟硬件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究，以滿足發(fā)電機(jī)在不同運(yùn)行工況下對勵磁系統(tǒng)控制性能的要求。 其次，本文在詳細(xì)闡述PID+PSS控制和線性最優(yōu)勵磁控制理論的基礎(chǔ)上，客觀分析了兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)與不足，綜合二者的優(yōu)點(diǎn)引出了綜合勵磁控制的研究方法并在微機(jī)上成功實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，綜合勵磁控制器的性能更優(yōu)越，其提高了勵磁系統(tǒng)的控制精度，改善了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時針對單參量PSS存在反調(diào)的不足，進(jìn)行了算法改進(jìn)，給出了加速功率型PSS的數(shù)學(xué)推理與軟件實(shí)現(xiàn)；根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行結(jié)果可知，該算法的改進(jìn)不僅解決了傳統(tǒng)PSS的反調(diào)問題，而且優(yōu)化了PSS抑制低頻振蕩的性能。 最后，本文利用發(fā)電機(jī)park微分方程，推導(dǎo)了發(fā)電機(jī)起勵與滅磁的數(shù)學(xué)方程。在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，建立了起勵與滅磁的仿真模型。給出了發(fā)電機(jī)自并起勵、他勵起勵和故障滅磁的仿真結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行客觀地分析，得出了有用的結(jié)論。
上傳時間： 2013-04-24
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提出一種永磁同步電機(jī)新的寬范圍弱磁控制策略，根據(jù)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速段運(yùn)行時的轉(zhuǎn)矩特性，考慮逆變器的輸出電壓能力及電機(jī)的電流約束條件，以輸出最大轉(zhuǎn)矩為目標(biāo)，分析得出全速范圍內(nèi)的電流矢量控制算法。該方法將全速段分為四個運(yùn)行區(qū)間，可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行與弱磁控制的快速平滑過渡，使系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速以下具有恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速運(yùn)行時實(shí)現(xiàn)恒功率特性。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的方法可有效拓寬電機(jī)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍，具有較快的動態(tài)響應(yīng)性能。
標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī)
上傳時間： 2021-12-12
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1.STM32 電機(jī)控制SDK 概述STM32 電機(jī)控制SDK 包含以下項(xiàng)目：? STM32 電機(jī)控制固件? STM32 電機(jī)控制WB? STM32 電機(jī)控制分析儀? 現(xiàn)有文檔? STM32 電機(jī)控制固件的參考文檔此軟件包作為將上述所有項(xiàng)目安裝在用戶計算機(jī)中的可執(zhí)行軟件提供。STM32 電機(jī)控制 SDK 取決于STM32Cube 和STM32CubeMx。因此，必須在SDK 之前安裝STM32CubeMx 版本4.24.0 或更高版本。有關(guān)STM32CubeMx 的更多信息，2.電機(jī)控制固件PMSM FOC 軟件庫提供了用于驅(qū)動永磁同步電機(jī)（PMSM）的高性能、完善的磁場定向控制（FOC）策略實(shí)現(xiàn)。借助這種方法可實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩（ Te ）調(diào)節(jié)，并在一定程度上，通過控制兩個電流 iqs 和 ids 來實(shí)現(xiàn)弱磁控制功能，這兩個電流值由定子的電流經(jīng)數(shù)學(xué)變換得來。這種控制方式使PMSM 類似于直流電機(jī)控制那樣簡單，即兩個控制電流量分別相當(dāng)于直流電機(jī)的電樞電流和勵磁電流。因此，可以這樣說，F(xiàn)OC 包含與轉(zhuǎn)子磁通同相位和正交相位的定子電流控制與定向。這也就意味著，要有一種有效的測量定子電流和轉(zhuǎn)子位置的方法。FOC 算法的結(jié)構(gòu)如圖 5. 基本FOC 算法結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)矩控制中所示。3.應(yīng)用編程接口4電機(jī)控制項(xiàng)目的剖析
上傳時間： 2021-12-28
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