本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的永磁同步電機無位置傳感器技術(shù)的研究　出處：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： PMSM 卡爾曼算法 無位置傳感器 FPGA 矢量控制

【摘要】：在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,電動機往往被用作各種設(shè)備的動力裝置,其動力來源于電能。在電動機的繁雜種類中,永磁同步電機(PMSM)以其簡單的結(jié)構(gòu)、較高的可靠性和效率等優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)的各種場合中。更多種類高性能的電力電子控制裝置不斷地被開發(fā)并推廣,以及越來越完善的控制算法不斷地被應(yīng)用在電機的控制方面。這些因素使得永磁體同步電機的可控性、準(zhǔn)確性得到更多的設(shè)計者的認(rèn)可。而對于PMSM控制性能也在日益的提高,尤其在永磁同步電機的無位置傳感器方向。這加強了廣大使用者對于高性能的永磁同步電機的無位置傳感器控制方案的渴望。如今PMSM控制方案改進的核心是控制芯片處理數(shù)據(jù)的快速性、準(zhǔn)確性、系統(tǒng)的可擴展性等方面。由于FPGA強大的數(shù)據(jù)并行處理能力,以及開發(fā)的便利性,更多的基于FPGA的控制方案被應(yīng)用在PMSM控制領(lǐng)域。本文以大量的工業(yè)領(lǐng)域的調(diào)查研究和相關(guān)論文的閱讀為基礎(chǔ),設(shè)計了 PMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)。此方案可提高PMSM在各個應(yīng)用領(lǐng)域的可靠性,尤其是在工作生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣的條件下。本文對此研究領(lǐng)域的背景以及研究的現(xiàn)狀進行了簡要的敘述。選取了基于FPGA的卡爾曼無位置傳感器控制方案。并采用矢量控制方法,以及id=0的控制策略。從卡爾曼算法的起源開始,到線性以及非線性理論的簡介,再到此理論被應(yīng)用到PMSM無位置傳感器系統(tǒng)的介紹,最終確定了一種改進的降階卡爾曼算法。根據(jù)所選取的控制原理,在Simulink/DSP Builder軟件中對PI模塊、SVPWM模塊、EKF算法模塊等進行建模,并通過Modelsim軟件對生成的HDL代碼進行驗證。接著在Quartus Ⅱ中對文件進行編譯、綜合,在Simulink/DSP Builder中進行總系統(tǒng)的仿真。并對仿真結(jié)果進行分析,最終證實所設(shè)計方案能夠比較準(zhǔn)確的實現(xiàn)PMSM的無位置傳感器控制。
[Abstract]:In the field of industrial production, the motor is often used as the power device of all kinds of equipment, and its power comes from electric energy. Among the complex kinds of motors, PMSMM (permanent Magnet synchronous Motor) has its simple structure. The advantages of high reliability and efficiency have been widely used in various industrial occasions. More kinds of high-performance power electronic control devices have been continuously developed and promoted. And more and more perfect control algorithm has been used in motor control. These factors make permanent magnet synchronous motor controllable. Accuracy has been recognized by more designers, and the performance of PMSM control is also improving day by day. Especially in the sensorless direction of PMSM. This strengthens the desire of users for the sensorless control scheme of PMSM with high performance. Now the core of the improvement of PMSM control scheme is PMSM. Is the speed of data processing on the control chip. The accuracy, extensibility of the system and so on. Because of the FPGA powerful data parallel processing ability, as well as the development convenience. More control schemes based on FPGA have been applied in the field of PMSM control. This paper is based on a large number of industrial research and reading related papers. The PMSM sensorless control system is designed, which can improve the reliability of PMSM in various application fields. In this paper, the background of this research field and the status quo of the research are briefly described. The Kalman sensorless control scheme based on FPGA is selected. And the vector control method is adopted. From the origin of Kalman algorithm to the introduction of linear and nonlinear theory, and then to the application of this theory to PMSM position sensorless systems. Finally, an improved reduced order Kalman algorithm is determined. According to the selected control principle, Pi module is implemented in Simulink/DSP Builder software. EKF algorithm module and other modeling, and through the Modelsim software to verify the generated HDL code. Then in Quartus II to compile the file, synthesis. The simulation of the general system is carried out in Simulink/DSP Builder, and the simulation results are analyzed. Finally, it is proved that the designed scheme can accurately realize the position sensorless control of PMSM.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM341

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