開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-23 03:22
開關(guān)磁阻電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、可四象限運(yùn)行、調(diào)速范圍寬廣,效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),目前已成為直流傳動(dòng)系統(tǒng)和現(xiàn)代交流傳動(dòng)系統(tǒng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。開關(guān)磁阻電機(jī)因其自身嚴(yán)重的非線性以及變參數(shù)特性,使得控制難度有所增加,采用傳統(tǒng)的線性控制方法難以取得令人滿意的效果,因此,對(duì)于開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制策略研究一直是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文以8/6結(jié)構(gòu)8kw開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用為研究背景,重點(diǎn)研究了開關(guān)磁阻電機(jī)在啟動(dòng)、電動(dòng)運(yùn)行及發(fā)電狀態(tài)的運(yùn)行控制。結(jié)合開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,分析了開關(guān)磁阻電機(jī)在啟動(dòng)、電動(dòng)運(yùn)行、發(fā)電狀態(tài)下的運(yùn)行特點(diǎn),根據(jù)電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求,分別研究了開關(guān)磁阻電機(jī)在啟動(dòng)、電動(dòng)、發(fā)電三種工作模式下的控制方法。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并設(shè)計(jì)了相應(yīng)控制軟件。所設(shè)計(jì)的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),根據(jù)不同狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的反饋輸入,判斷、分析出其運(yùn)行狀態(tài),并據(jù)此調(diào)節(jié)控制參數(shù):在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下以效率最優(yōu)和轉(zhuǎn)矩最優(yōu)模式為叉車提供驅(qū)動(dòng)力;在發(fā)電狀態(tài),能夠?yàn)樾铍姵靥峁┖懔骱秃銐簝煞N模式的閉環(huán)充電;能夠在一定負(fù)載下帶載起動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明,研究的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制性能良好...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.2 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的應(yīng)用
1.4 課題研究背景及意義
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本理論
2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本組成
2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的原理、基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.3.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程
2.3.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的線性模型
2.3.3 開關(guān)磁阻電機(jī)的磁鏈特性
2.3.4 開關(guān)磁阻電機(jī)的電流分析
2.3.5 開關(guān)磁阻電機(jī)的機(jī)械特性
2.4 開關(guān)磁阻電機(jī)的常用控制方式
2.4.1 電流斬波控制(CCC)方式
2.4.2 角度位置控制(APC)方式
2.4.3 脈寬調(diào)制控制(PWM)方式
2.4.4 各控制方式的特點(diǎn)
2.5 開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)電運(yùn)行
2.5.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的功率平衡方程
2.5.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)電運(yùn)行分析
2.6 小結(jié)
第三章 8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)構(gòu)成
3.2 開關(guān)磁阻電機(jī)
3.3 功率變換器
3.3.1 功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.3.2 功率變換器的具體設(shè)計(jì)
3.3.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.4 反饋信號(hào)的檢測(cè)
3.4.1 位置信號(hào)檢測(cè)
3.4.2 電流信號(hào)檢測(cè)
3.4.3 電壓信號(hào)檢測(cè)
3.5 控制器組成
3.5.1 DSP控制器
3.5.2 復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)硬件控制電路
3.5.3 外圍比較電路
3.6 小結(jié)
第四章 開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 主程序
4.1.2 速度計(jì)算子程序
4.1.3 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)控制子程序
4.1.4 換相子程序
4.1.5 后臺(tái)子程序
4.2 前臺(tái)中斷
4.2.1 捕獲中斷
4.2.2 定時(shí)器1的中斷
4.2.3 其它中斷
4.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在開關(guān)磁阻電機(jī)中的應(yīng)用
4.3.1 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介
4.3.2 任務(wù)間通信
4.3.3 μC/OS-Ⅱ在TMS320LF2812上的移植
4.3.4 μC/OS-Ⅱ構(gòu)建開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)
4.4 小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
5.2 起動(dòng)實(shí)驗(yàn)
5.3 開環(huán)缺相實(shí)驗(yàn)
5.4 轉(zhuǎn)速閉環(huán)電動(dòng)實(shí)驗(yàn)
5.5 閉環(huán)發(fā)電實(shí)驗(yàn)
5.6 小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
讀碩士期間的主要科研活動(dòng)及所獲的獎(jiǎng)勵(lì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軟開關(guān)技術(shù)在SRD系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 孟潤(rùn)泉,王振民,許春雨. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[2]一種小功率開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 董亮,王艷,李彩虹. 微電機(jī). 2009(03)
[3]一種電動(dòng)叉車交流電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案[J]. 蔡祥春,王宜懷. 電子技術(shù). 2008(09)
[4]內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張冬林. 工程機(jī)械. 2007(12)
[5]12/10極開關(guān)磁阻電機(jī)在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用[J]. 鄭棐,趙德安,鐵起,吳愛(ài)華. 電力電子技術(shù). 2007(08)
[6]電動(dòng)叉車的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陸剛. 物流技術(shù)與應(yīng)用. 2007(07)
[7]高性能DSP芯片TMS320F2812在電機(jī)控制器中的應(yīng)用[J]. 楊特育,李亞蘭,李小飛,李超純. 電子元器件應(yīng)用. 2006(08)
[8]高性能DSP芯片TMS320F2812在電機(jī)控制器中的應(yīng)用[J]. 楊特育,李亞蘭,李小飛,李超純. 電子元器件應(yīng)用. 2006 (08)
[9]一種新型車用開關(guān)磁阻起動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)系統(tǒng)[J]. 趙德安,劉東,茅靖峰,全力,劉迪吉. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[10]汽車用牽引電機(jī)性能的比較[J]. 王愛(ài)元. 上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(06)
本文編號(hào):3640768
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.2 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的應(yīng)用
1.4 課題研究背景及意義
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本理論
2.1 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本組成
2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的原理、基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
2.3 開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.3.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程
2.3.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的線性模型
2.3.3 開關(guān)磁阻電機(jī)的磁鏈特性
2.3.4 開關(guān)磁阻電機(jī)的電流分析
2.3.5 開關(guān)磁阻電機(jī)的機(jī)械特性
2.4 開關(guān)磁阻電機(jī)的常用控制方式
2.4.1 電流斬波控制(CCC)方式
2.4.2 角度位置控制(APC)方式
2.4.3 脈寬調(diào)制控制(PWM)方式
2.4.4 各控制方式的特點(diǎn)
2.5 開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)電運(yùn)行
2.5.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的功率平衡方程
2.5.2 開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)電運(yùn)行分析
2.6 小結(jié)
第三章 8/6結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)構(gòu)成
3.2 開關(guān)磁阻電機(jī)
3.3 功率變換器
3.3.1 功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.3.2 功率變換器的具體設(shè)計(jì)
3.3.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.4 反饋信號(hào)的檢測(cè)
3.4.1 位置信號(hào)檢測(cè)
3.4.2 電流信號(hào)檢測(cè)
3.4.3 電壓信號(hào)檢測(cè)
3.5 控制器組成
3.5.1 DSP控制器
3.5.2 復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)硬件控制電路
3.5.3 外圍比較電路
3.6 小結(jié)
第四章 開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 主程序
4.1.2 速度計(jì)算子程序
4.1.3 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)控制子程序
4.1.4 換相子程序
4.1.5 后臺(tái)子程序
4.2 前臺(tái)中斷
4.2.1 捕獲中斷
4.2.2 定時(shí)器1的中斷
4.2.3 其它中斷
4.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在開關(guān)磁阻電機(jī)中的應(yīng)用
4.3.1 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介
4.3.2 任務(wù)間通信
4.3.3 μC/OS-Ⅱ在TMS320LF2812上的移植
4.3.4 μC/OS-Ⅱ構(gòu)建開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)
4.4 小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
5.2 起動(dòng)實(shí)驗(yàn)
5.3 開環(huán)缺相實(shí)驗(yàn)
5.4 轉(zhuǎn)速閉環(huán)電動(dòng)實(shí)驗(yàn)
5.5 閉環(huán)發(fā)電實(shí)驗(yàn)
5.6 小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
讀碩士期間的主要科研活動(dòng)及所獲的獎(jiǎng)勵(lì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軟開關(guān)技術(shù)在SRD系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 孟潤(rùn)泉,王振民,許春雨. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[2]一種小功率開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 董亮,王艷,李彩虹. 微電機(jī). 2009(03)
[3]一種電動(dòng)叉車交流電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案[J]. 蔡祥春,王宜懷. 電子技術(shù). 2008(09)
[4]內(nèi)燃叉車的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張冬林. 工程機(jī)械. 2007(12)
[5]12/10極開關(guān)磁阻電機(jī)在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用[J]. 鄭棐,趙德安,鐵起,吳愛(ài)華. 電力電子技術(shù). 2007(08)
[6]電動(dòng)叉車的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陸剛. 物流技術(shù)與應(yīng)用. 2007(07)
[7]高性能DSP芯片TMS320F2812在電機(jī)控制器中的應(yīng)用[J]. 楊特育,李亞蘭,李小飛,李超純. 電子元器件應(yīng)用. 2006(08)
[8]高性能DSP芯片TMS320F2812在電機(jī)控制器中的應(yīng)用[J]. 楊特育,李亞蘭,李小飛,李超純. 電子元器件應(yīng)用. 2006 (08)
[9]一種新型車用開關(guān)磁阻起動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)系統(tǒng)[J]. 趙德安,劉東,茅靖峰,全力,劉迪吉. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[10]汽車用牽引電機(jī)性能的比較[J]. 王愛(ài)元. 上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(06)
本文編號(hào):3640768
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