發(fā)布時間：2017-05-14 15:19

  本文關(guān)鍵詞：基于MRAS的無速度傳感器永磁同步電機控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電機(PMSM)以其體積小、噪聲低、效率高、功率密度大等優(yōu)點,廣泛地應(yīng)用在社會的各個領(lǐng)域。隨著電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的迅速發(fā)展,交流電機調(diào)速技術(shù)日益成熟,其中直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)由于控制結(jié)構(gòu)簡潔、動態(tài)響應(yīng)快、對電機參數(shù)依賴少等特點受到了國內(nèi)外的普遍重視。但是,在調(diào)速過程中,速度傳感器易受周圍環(huán)境的干擾,降低了系統(tǒng)可靠性,又增加了系統(tǒng)成本,因此,無速度傳感器的速度控制研究成為近年來研究的熱點。本文首先以永磁同步電機作為被控對象,分析其在各個坐標(biāo)系下所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,鑒于傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動大,開關(guān)頻率不恒定的問題,將空間電壓矢量調(diào)制(SVM)技術(shù)應(yīng)用到直接轉(zhuǎn)矩控制當(dāng)中,并在Matlab-Simulink環(huán)境中搭建系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真,結(jié)果證實系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快、魯棒性好、磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動較小,有很好的運行效果。其次,詳細(xì)介紹了模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)的搭建原理,并用其代替速度傳感器對電機轉(zhuǎn)速進(jìn)行估算,以永磁同步電機數(shù)學(xué)模型為參考模型,以電機轉(zhuǎn)速為可調(diào)參數(shù)建立參考模型,滿足波波夫超穩(wěn)定性定理構(gòu)建合適的自適應(yīng)率,將其應(yīng)用在系統(tǒng)當(dāng)中并在Matlab-Simulink環(huán)境中建立轉(zhuǎn)速識別模型并進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)運行良好,達(dá)到了辨識轉(zhuǎn)速的目的,證明了系統(tǒng)的可行性。最后,以TMS320F28335為主控芯片搭建控制電路、驅(qū)動電路、采樣電路、濾波電路、隔離電路等硬件電路,組成系統(tǒng)的實驗平臺,選擇一臺額定功率為1.8kW的永磁同步電機作為被控設(shè)備,在CCS3.3環(huán)境下進(jìn)行軟件程序的編寫,實現(xiàn)了基于MRAS的無速度傳感器永磁同步電機控制技術(shù)方案。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機 直接轉(zhuǎn)矩控制 空間電壓矢量調(diào)制 模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 永磁同步電機的發(fā)展與特點11
• 1.3 永磁同步電機調(diào)速技術(shù)的分類與發(fā)展11-13
• 1.4 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 無速度傳感器技術(shù)14-16
• 1.6 本課題研究的內(nèi)容16-17
• 第2章 永磁同步電機構(gòu)造分類與數(shù)學(xué)模型17-23
• 2.1 永磁同步電機的結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系下永磁同步電機所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型19
• 2.2.2 兩相靜止坐標(biāo)系下永磁同步電機所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.2.3 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型20
• 2.2.4 磁場旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.3 永磁同步電機坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換方式21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 永磁同步電機的直接轉(zhuǎn)矩控制策略23-41
• 3.1 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制理論23-27
• 3.1.1 定子電壓空間矢量24-25
• 3.1.2 定子磁鏈的估算與滯環(huán)控制25-27
• 3.1.3 電磁轉(zhuǎn)矩的估算與滯環(huán)控制27
• 3.1.4 電壓矢量開關(guān)表27
• 3.2 空間電壓矢量調(diào)制直接轉(zhuǎn)矩控制(SVM-DTC)27-34
• 3.2.1 SVM-DTC控制方法理論28-29
• 3.2.2 SVM-DTC控制方法設(shè)計29-34
• 3.3 PMSM的SVM-DTC仿真模型的建立34-38
• 3.3.1 Clarke變換模塊34
• 3.3.2 磁鏈、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩角的估算模塊34-35
• 3.3.3 扇區(qū)判斷模塊35
• 3.3.4 相鄰矢量作用時間模塊35-37
• 3.3.5 SVPWM波生成模塊37-38
• 3.4 系統(tǒng)整體仿真及分析38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于MRAS的PMSM無速度傳感器控制41-52
• 4.1 模型參考自適應(yīng)的基本原理41-42
• 4.2 波波夫超穩(wěn)定性定理42-43
• 4.3 基于MRAS的無速度傳感器系統(tǒng)43-45
• 4.4 仿真與實驗結(jié)果45-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計52-64
• 5.1 系統(tǒng)的整體硬件結(jié)構(gòu)52-58
• 5.1.1 控制芯片TMS320F28335概述52-53
• 5.1.2 IPM模塊53-54
• 5.1.3 電流采樣模塊54-56
• 5.1.4 電壓采樣模塊56-57
• 5.1.5 采樣信號的濾波電路57-58
• 5.2 系統(tǒng)的軟件算法設(shè)計58-62
• 5.2.1 軟件整體結(jié)構(gòu)58-59
• 5.2.2 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計59-61
• 5.2.3 模型參考自適應(yīng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計61-62
• 5.3 系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)處理62-63
• 5.3.1 數(shù)據(jù)的標(biāo)幺化處理62
• 5.3.2 正余弦表和正切表的設(shè)計62-63
• 5.3.3 轉(zhuǎn)子位置初步定位63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 實驗結(jié)果及分析64-67
• 6.1 控制系統(tǒng)實驗平臺64-65
• 6.2 實驗波形及分析65-66
• 6.3 本章小結(jié)66-67
• 第7章 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 在學(xué)研究成果71-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱海云;;同步電機的調(diào)頻同步啟動[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;;電動公交車用永磁同步電機實驗研究[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[J];自動化儀表;2008年07期

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

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

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

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

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

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機并網(wǎng)發(fā)電實驗裝置的開發(fā)[J];實驗科學(xué)與技術(shù);2012年04期

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

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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

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

3 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

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

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

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

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

8 王麗梅;;電動汽車永磁同步電機控制器硬件設(shè)計[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;杜佳璐;;基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機調(diào)速方法[A];2011年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第一分冊）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨立變槳永磁同步電機設(shè)計[A];第十八屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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

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

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢淺析[N];中國電力報;2006年

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

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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

2 邱鑫;電動汽車用永磁同步電機驅(qū)動系統(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;車用機電復(fù)合傳動系統(tǒng)機電耦合非線性振動研究[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)辨識的高性能永磁同步電機控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 楊曉輝;數(shù)控機床中永磁同步電機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)子永磁同步電機設(shè)計及其電磁特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 張虎;基于永磁同步電機的電動助力轉(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)子定子電勵磁無刷同步電機設(shè)計與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機的混沌控制研究[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;基于磁通觀測器的永磁同步電機速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學(xué);2015年

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

7 焦山旺;具有容錯能力的永磁電機矢量控制系統(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;永磁同步電機驅(qū)動平面欠驅(qū)動2R機械臂的非線性動力特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于MRAS的無速度傳感器永磁同步電機控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：365536