永磁同步電機(jī)無(wú)差拍控制技術(shù)研究
本文選題:永磁同步電機(jī) + 無(wú)差拍電流控制; 參考:《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:矢量控制在永磁同步電機(jī)中運(yùn)用的非常廣泛,多采用PID調(diào)節(jié)器作為主要控制模塊,然而現(xiàn)代工業(yè)對(duì)控制品質(zhì)的要求越來(lái)越高,PID調(diào)節(jié)器控制往往不能在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)快速性越來(lái)越高的要求。無(wú)差拍電流控制相對(duì)于PID調(diào)節(jié)器控制和其他數(shù)字控制有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),可以使電機(jī)在切換工作狀態(tài)或受到干擾時(shí)能迅速恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。無(wú)差拍電流控制的基本思想是通過(guò)永磁同步電機(jī)的狀態(tài)方程和輸出反饋信號(hào)以及計(jì)算下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的數(shù)值所需要的參考量來(lái)計(jì)算出下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的電流或者電壓量,然后通過(guò)與空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM技術(shù)相結(jié)合,得到下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的脈沖寬度,達(dá)到電流的精確控制。本文通過(guò)提出一種新型的無(wú)差拍電流控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器控制,并通過(guò)ST公司開(kāi)發(fā)的ARM芯片(STM32)作為主要控制芯片,通過(guò)該微處理器對(duì)數(shù)值的高速計(jì)算功能來(lái)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的控制。本文提出的無(wú)差拍電流控制觀點(diǎn)是一種新型的考慮時(shí)間延時(shí)的數(shù)字控制方法,以永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),在特定的時(shí)間段內(nèi)分對(duì)狀態(tài)方程進(jìn)行離散化積分處理,最終得到后兩個(gè)開(kāi)關(guān)周期的電壓和電流的預(yù)測(cè)變量,預(yù)計(jì)在兩個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。但考慮到永磁同步電機(jī)電感參數(shù)、噪聲以及非線(xiàn)性等因素的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果在3個(gè)開(kāi)關(guān)周期達(dá)到新的平衡狀態(tài),說(shuō)明電感參數(shù)不匹配等因素對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)有一定的影響;本文還通過(guò)Td補(bǔ)償、前饋補(bǔ)償和電壓環(huán)補(bǔ)償三種方法對(duì)死區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償和對(duì)比,分別通過(guò)波形對(duì)比與THD分析,補(bǔ)償效果有明顯的改善,THD分析值明顯降低,一定程度上減少了死區(qū)時(shí)間對(duì)系統(tǒng)的影響,從而減少了紋波對(duì)系統(tǒng)的影響,有十分重要的研究意義。本文主要研究了無(wú)差拍電流控制與死區(qū)補(bǔ)償兩個(gè)部分,并通過(guò)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分闡述了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及理論的實(shí)現(xiàn),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上驗(yàn)證了無(wú)差拍電流控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)的優(yōu)越性和多種死區(qū)補(bǔ)償?shù)男Ч?br/>[Abstract]:This paper presents a new kind of digital control method considering time delay , which is based on the mathematical model of the permanent magnet synchronous motor .
【學(xué)位授予單位】:北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TM341;TP273
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2104246
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