本文選題：直接轉(zhuǎn)矩控制 + 定子磁鏈　； 參考：《安徽工程大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：永磁同步電機(jī)因其體積小、質(zhì)量輕、構(gòu)造簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速以及功率因數(shù)高等優(yōu)勢(shì)被普遍應(yīng)用于現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)中,在永磁材料研制水平、電力電子技術(shù)、電機(jī)制造水平與控制算法均取得卓越進(jìn)步的基礎(chǔ)上,以永磁同步電機(jī)作為執(zhí)行元件的交流調(diào)速系統(tǒng)顯現(xiàn)出巨大的研發(fā)優(yōu)勢(shì)和廣闊的發(fā)展空間。伴隨著這樣的發(fā)展趨勢(shì),關(guān)于永磁同步電機(jī)控制理論的探索也不斷取得重要的科研成果。直接轉(zhuǎn)矩控制的思想在三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制中得到應(yīng)用后并發(fā)展至今,已經(jīng)成為高動(dòng)態(tài)性能交流變頻調(diào)速領(lǐng)域最常用的方法之一。但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大、低速性能差等問題成為直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)之中首要的限制因素。本文重點(diǎn)圍繞PMSM-DTC系統(tǒng)展開研究工作,就控制系統(tǒng)的基本原理特征與實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了分析、設(shè)計(jì)。首先,對(duì)永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特征與歸類方式作了分析,并給出其在各個(gè)不同坐標(biāo)系統(tǒng)中相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。然后對(duì)PMSM-DTC系統(tǒng)的原理與主要特征進(jìn)行了分析,在典型PMSM-DTC系統(tǒng)的基礎(chǔ)上分析了PMSM-DTC系統(tǒng)當(dāng)中固有的磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)現(xiàn)象的成因。對(duì)零矢量在異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制與PMSM-DTC當(dāng)中的控制作用進(jìn)行了對(duì)比分析。此外,就零矢量在PMSM-DTC系統(tǒng)中對(duì)定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的控制作用分別進(jìn)行了分析論證。并根據(jù)所得結(jié)論,運(yùn)用占空比調(diào)制(DRM)的方式對(duì)PMSM-DTC系統(tǒng)的控制方案進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。在理論分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了系統(tǒng)的仿真模型對(duì)方案的可行性及有效性進(jìn)行了驗(yàn)證分析,仿真結(jié)果表明采用基于DRM的PMSM-DTC系統(tǒng)能夠有效降低磁鏈和轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng),提升控制系統(tǒng)的性能。另外,本文從系統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的角度設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件平臺(tái),.重點(diǎn)對(duì)以DSP為控制核心的系統(tǒng)相關(guān)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和介紹,并設(shè)計(jì)了基于DSP的PMSM-DTC系統(tǒng)主要的軟件架構(gòu),給出了PMSM-DTC系統(tǒng)的主要程序設(shè)計(jì)流程圖。結(jié)合軟硬件平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際調(diào)試驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)表明了系統(tǒng)方案與理論分析及仿真測(cè)試所得結(jié)論一致。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is widely used in modern AC speed regulation system because of its advantages of small size, light weight, simple structure, rapid dynamic response and high power factor. On the basis of the remarkable progress in motor manufacturing level and control algorithm, the AC speed regulating system with permanent magnet synchronous motor as the executive component shows great advantages in R & D and wide development space. Along with this development trend, the exploration of PMSM control theory has also made important scientific achievements. The idea of direct torque control (DTC) has been applied to the torque control of three-phase induction motor and has become one of the most common methods in the field of high dynamic performance AC variable frequency speed regulation. However, the problems of high torque ripple and low speed performance have become the primary limiting factors in the practical application of direct torque control (DTC) technology in PMSM AC speed regulation system. This paper focuses on the research work of PMSM-DTC system, and analyses and designs the basic principle and implementation of the control system. Firstly, the structure and classification of permanent magnet synchronous motor (PMSM) are analyzed, and the mathematical models of PMSM in different coordinate systems are given. Then, the principle and main characteristics of PMSM-DTC system are analyzed. Based on the typical PMSM-DTC system, the causes of flux linkage and torque ripple in PMSM-DTC system are analyzed. The control effect of zero vector in direct torque control (DTC) of induction motor and PMSM-DTC is compared and analyzed. In addition, the control effect of zero vector on stator flux and electromagnetic torque in PMSM-DTC system is analyzed and demonstrated respectively. According to the conclusion, the control scheme of PMSM-DTC system is improved by using duty cycle modulation (DRM). Based on the theoretical analysis, the simulation model of the system is constructed to verify the feasibility and effectiveness of the scheme. The simulation results show that the PMSM-DTC system based on DRM can effectively reduce the ripple of flux and torque. Improve the performance of the control system. In addition, the hardware platform of the system is designed from the point of view of the digital realization of the system. The system related circuits with DSP as the control core are mainly designed and introduced. The main software architecture of PMSM-DTC system based on DSP is designed, and the main program flow chart of PMSM-DTC system is given. The experimental results show that the system scheme is consistent with the theoretical analysis and simulation test.
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱海云;;同步電機(jī)的調(diào)頻同步啟動(dòng)[J];中國設(shè)備工程;2007年04期

2 許峻峰;張朝陽;馮江華;王志民;伍理勛;郭淑英;;電動(dòng)公交車用永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)研究[J];大功率變流技術(shù);2008年06期

3 ;貝加萊隆重推出8LT系列三相同步電機(jī)[J];自動(dòng)化儀表;2008年07期

4 ;貝加萊推出8LT系列三相同步電機(jī)[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2008年07期

5 薛薇;郭彥嶺;陳增強(qiáng);;永磁同步電機(jī)的混沌分析及其電路實(shí)現(xiàn)[J];物理學(xué)報(bào);2009年12期

6 李巖;;對(duì)《降低同步電機(jī)總裝下線率》成果的評(píng)價(jià)[J];中國質(zhì)量;2009年11期

7 唐麗嬋;齊亮;;永磁同步電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];裝備機(jī)械;2011年01期

8 岳明;;永磁同步電機(jī)的快速啟動(dòng)方案設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2011年04期

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的開發(fā)[J];實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù);2012年04期

10 陸華才;;永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制介紹[J];電機(jī)技術(shù);2012年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 黃明星;葉云岳;范承志;;復(fù)合永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[A];2006年全國直線電機(jī)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

2 劉賢興;霍群海;;優(yōu)化的永磁同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真[A];2006中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

3 張瑜;路尚書;李崇堅(jiān);趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2008年會(huì)論文集[C];2008年

4 張瑜;路尚書;李崇堅(jiān);趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)介紹[A];2008全國第十三屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 王本振;柴鳳;程樹康;;徑向和切向結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)的性能研究[A];第十三屆中國小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

6 尹忠剛;鐘彥儒;張瑞峰;曹鈺;;永磁同步電機(jī)無速度傳感器新穎控制策略綜述[A];第三屆數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)化技術(shù)專家論壇論文集[C];2012年

7 孫永海;劉建明;高建民;;一起同步電機(jī)不能拖動(dòng)負(fù)載的故障探討[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（機(jī)械電氣卷）[C];2012年

8 王麗梅;;電動(dòng)汽車永磁同步電機(jī)控制器硬件設(shè)計(jì)[A];西南汽車信息：2011年上半年合刊[C];2011年

9 龍曉軍;于雙和;楊振強(qiáng);杜佳璐;;基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機(jī)調(diào)速方法[A];2011年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一分冊(cè)）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨(dú)立變槳永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)[A];第十八屆中國小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 張永法;F2TP永磁同步電機(jī)掀起節(jié)能革命[N];中國紡織報(bào);2007年

2 羅暉;尤尼康欲領(lǐng)航國產(chǎn)高端變頻器市場(chǎng)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢(shì)淺析[N];中國電力報(bào);2006年

4 楊雄飛;軋機(jī)高效傳動(dòng)技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫靜;混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究[D];山東大學(xué);2015年

2 邱鑫;電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 唐校;基于60°坐標(biāo)系SVPWM的永磁同步電機(jī)高效率直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 陳星;車用機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合非線性振動(dòng)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 曹海川;電感集成式高速無槽永磁同步電機(jī)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 牛里;基于參數(shù)辨識(shí)的高性能永磁同步電機(jī)控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 楊曉輝;數(shù)控機(jī)床中永磁同步電機(jī)非線性混沌同步控制算法的研究[D];南昌大學(xué);2015年

8 李玉猛;五相雙轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)及其電磁特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 張虎;基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 賈廣隆;復(fù)合轉(zhuǎn)子定子電勵(lì)磁無刷同步電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機(jī)的混沌控制研究[D];天津科技大學(xué);2010年

2 曾文濤;基于DSP的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)研究與開發(fā)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 嚴(yán)沛權(quán);永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 王洪杰;基于DSP的永磁同步電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

5 陶澤昊;基于磁通觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 田永新;車用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2015年

7 焦山旺;具有容錯(cuò)能力的永磁電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究[D];江南大學(xué);2015年

8 成傳柏;內(nèi)置式永磁同步電機(jī)模糊PI弱磁算法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

9 石敏;永磁同步電機(jī)高性能弱磁控制策略的研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

10 張仕聰;永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)平面欠驅(qū)動(dòng)2R機(jī)械臂的非線性動(dòng)力特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2003852