作者在論文中系統(tǒng)地研究了目前新穎的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)——永磁同步電動機(jī)及其數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上,探討了永磁電機(jī)的各種磁路結(jié)構(gòu)對電機(jī)電抗及其它性能的影響,并分別討論了各種結(jié)構(gòu)在不同應(yīng)用場合的優(yōu)缺點(diǎn),最后選擇了表面凸出式磁路結(jié)構(gòu),建立了手算電磁設(shè)計程序,進(jìn)行了多方案的優(yōu)選;探討了引起電動機(jī)轉(zhuǎn)矩波動的原因和減小波動的措施,采用了一系列諸如分?jǐn)?shù)槽、增大氣隙、斜槽、合適的繞組節(jié)距等措施,成功地減小了力矩波動,改善了伺服電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性;在電磁設(shè)計手算的基礎(chǔ)上,首次采用優(yōu)秀的數(shù)學(xué)工具軟件Mathcad2001進(jìn)行了Windows平臺下的PMSM機(jī)輔設(shè)計程序的開發(fā),增加了可視性,并大大簡化了程序的開發(fā),提高了設(shè)計效率,快速方便準(zhǔn)確地進(jìn)行了電機(jī)的電磁計算;應(yīng)用先進(jìn)的AutoCAD 2000繪圖軟件設(shè)計和繪制了全套電機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙;參加了樣機(jī)的全部試驗項目,試驗結(jié)果達(dá)到了設(shè)計預(yù)定目標(biāo),全面滿足了伺服系統(tǒng)用電機(jī)的高效率、高功率因數(shù)、小振動、低噪音、低發(fā)熱、動態(tài)性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系統(tǒng)部分里,作者探討了永磁同步電動機(jī)磁場定向矢量控制理論,探討了快速電流跟蹤方法的實現(xiàn);在永磁同步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了基于DSP的永磁同步電動機(jī)磁場定向數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的方案,使用了最新推出的電機(jī)專用DSP芯片TMS320LF2407、功率驅(qū)動IR2130芯片、軸角/數(shù)字量轉(zhuǎn)換RDC-19222芯片及串行通信轉(zhuǎn)換MAX232芯片,在消化了這些芯片的大量手冊和開發(fā)工具的資料后,對整個系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計,包括編寫和調(diào)試了部分DSP程序,設(shè)計和焊接了部分硬件電路板。這些預(yù)研工作為設(shè)計伺服控制系統(tǒng)數(shù)字化專用控制器打下了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 永磁同步電動機(jī) 數(shù)字化 伺服控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-17
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永磁同步電機(jī)是同步電機(jī)的一個重要類型,其轉(zhuǎn)子一般采用稀土永磁材料做激磁磁極,與傳統(tǒng)同步電機(jī)相比,體積和重量大為減小,而且結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,維護(hù)更方便。現(xiàn)代電氣傳動控制的發(fā)展趨勢之一是開發(fā)新的交流調(diào)速與伺服系統(tǒng)。無論在矢量控制還是標(biāo)量控制中,轉(zhuǎn)速與位置的閉環(huán)控制都需要在電機(jī)軸上安裝一個速度傳感器,但是由于速度傳感器的引進(jìn)不僅增加了成本,降低了系統(tǒng)可靠性,還存在安裝問題,效果并不十分理想。因此高性能無速度傳感器控制成為近年來電機(jī)研究的熱點(diǎn)。 本文在系統(tǒng)介紹卡爾曼濾波器的基礎(chǔ)上,將其引入到永磁同步電機(jī)無速度傳感器狀態(tài)觀測中。由于永磁同步電機(jī)是一個強(qiáng)耦合的多階非線性系統(tǒng),本文采用了工程實際中普遍采用的泰勒展開式截斷的方法,對電機(jī)方程線性化處理,將卡爾曼濾波算法推廣至非線性系統(tǒng),并加入了反映電機(jī)系統(tǒng)模型誤差和環(huán)境干擾的系統(tǒng)噪聲和測量噪聲模型,形成擴(kuò)展卡爾曼濾波算法。擴(kuò)展卡爾曼濾波器將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速作為系統(tǒng)狀態(tài)變量進(jìn)行實時估算,并將所得信息反饋到永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中。通過仿真,與電機(jī)實際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行比較,證明了擴(kuò)展卡爾曼濾波具有良好的動態(tài)跟蹤能力和抗噪聲能力。 針對擴(kuò)展卡爾曼濾波算法在無速度傳感器控制中存在的不足,本文給出了降階線性卡爾曼濾波算法。降階線性卡爾曼濾波算法重新選擇了系統(tǒng)狀態(tài)變量,建立新的完全線性化的系統(tǒng)方程,并且卡爾曼濾波算法中的系統(tǒng)協(xié)方差矩陣成為時不變序列,因此可以直接應(yīng)用線性卡爾曼濾波算法。仿真結(jié)果證明,與擴(kuò)展卡爾曼濾波算法相比,新的算法更加簡單,減輕了繁重的參數(shù)調(diào)節(jié)任務(wù),易于數(shù)字化實現(xiàn),不僅具備擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的優(yōu)勢,而且在某些性能方面超越了擴(kuò)展卡爾曼濾波算法。 通過分析得知,由于將系統(tǒng)模型不確定性與測量噪聲體現(xiàn)在系統(tǒng)方程中,因此卡爾曼濾波算法在狀態(tài)估算方面具有良好的性能。本文以降階線性卡爾曼濾波 算法為理論基礎(chǔ),以永磁同步電機(jī)為對象,以數(shù)字信號處理器(DSP)為核心,設(shè)計了電機(jī)狀態(tài)觀測系統(tǒng)的設(shè)計方案。整個方案在不增加成本的基礎(chǔ)上,充分利用數(shù)字信號處理器(DSP)豐富的資源和強(qiáng)大的運(yùn)算能力,通過檢測電機(jī)相電流,實時估算出電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)速度傳感器,為電機(jī)控制系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速反饋信息。本文的下一步主要工作便是將此系統(tǒng)付諸實踐,應(yīng)用于實際工程中,對卡爾曼濾波算法在永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制方面的性能進(jìn)行進(jìn)一步研究。關(guān)鍵詞:永磁同步電機(jī);無速度傳感器;卡爾曼濾波
標(biāo)簽: 卡爾曼 濾波算法 永磁同步電機(jī)
上傳時間: 2013-04-24
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永磁電機(jī)控制(包括衛(wèi)星飛輪用稀土永磁電機(jī)的方波-正弦波復(fù)合驅(qū)動、永磁交流伺服電動機(jī)的控制系統(tǒng)、永磁交流伺服電動機(jī)的設(shè)計特點(diǎn)、永磁交流伺服電動機(jī)發(fā)展前景)
標(biāo)簽: 交流伺服 電動機(jī) 永磁電機(jī)控制 衛(wèi)星
上傳時間: 2015-04-06
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永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制,適用于matlabt.0以上版本
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制
上傳時間: 2013-12-26
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永磁同步電機(jī)SVPWM調(diào)速控制,適用于matlab7.0以上版本
標(biāo)簽: SVPWM 永磁同步電機(jī) 調(diào)速控制
上傳時間: 2016-05-07
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基于矢量控制的永磁同步交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng) 可以用的源程序
標(biāo)簽: 矢量控制 永磁同步 交流伺服電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-11-26
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永磁同步電動機(jī)的空間矢量控制simulink源代碼
標(biāo)簽: simulink 永磁同步電動機(jī) 空間矢量控制 源代碼
上傳時間: 2017-03-07
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本文是關(guān)于永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究。
上傳時間: 2022-03-02
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uc/FS 的檔案系統(tǒng) 電子書 裡頭有教導(dǎo)如何製作檔案系統(tǒng)
上傳時間: 2014-12-03
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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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