在研發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)過程中,考察現(xiàn)實(shí)工況是非常必要的。普通實(shí)驗(yàn)室使用直流發(fā)電機(jī)加能耗電阻作為負(fù)載,這種“虛假負(fù)載”的精度很差,不能很好的模擬實(shí)際生產(chǎn)中的負(fù)載條件,因此測(cè)試結(jié)果無法準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的實(shí)際工作條件。永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)相比于其他電機(jī)具有功率因數(shù)大、運(yùn)行效率高、調(diào)速范圍寬和維修方便等優(yōu)點(diǎn)。因此,本文研制基于PMSM的負(fù)載模擬系統(tǒng),完成電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)中的加載需求。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中,發(fā)生各種故障的可能性很大,從而可能危及電動(dòng)機(jī)與整個(gè)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。因此,在故障條件下使用容錯(cuò)控制方法來保障電機(jī)的正常運(yùn)行顯得至關(guān)重要。本文針對(duì)電機(jī)的高阻連接(High-Resistance Connection,HRC)故障,研究了永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的容錯(cuò)控制策略。本文以永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象。首先,建立了正常情況下永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,闡述了負(fù)載模擬的實(shí)現(xiàn)原理,并完成了負(fù)載模擬系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證。完成了永磁同步電機(jī)控制及負(fù)載模擬系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫,并且為其開發(fā)了配套的多功能外殼,至此完成了PMSM控制及負(fù)載模擬系統(tǒng)的研制。搭...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 項(xiàng)目背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 PMSM控制及負(fù)載模擬的工作原理
    2.1 引言
    2.2 PMSM結(jié)構(gòu)與工作原理
        2.2.1 PMSM的基本結(jié)構(gòu)
        2.2.2 PMSM工作原理
    2.3 自然坐標(biāo)系中PMSM數(shù)學(xué)模型
    2.4 坐標(biāo)變換
        2.4.1 Clark轉(zhuǎn)換
        2.4.2 Park轉(zhuǎn)換
        2.4.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和自然坐標(biāo)系的聯(lián)系
    2.5 PMSM在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
    2.6 基于PMSM的負(fù)載模擬原理及實(shí)現(xiàn)
        2.6.1 負(fù)載模擬原理
        2.6.2 負(fù)載模擬的實(shí)現(xiàn)
    2.7 負(fù)載模擬的仿真驗(yàn)證
        2.7.1 穩(wěn)態(tài)過程仿真分析
        2.7.2 動(dòng)態(tài)過程仿真分析
    2.8 本章小結(jié)
第三章 PMSM控制及負(fù)載模擬系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 各個(gè)硬件模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 電機(jī)控制最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.2 電源供電電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 電流采樣電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 電壓采樣電路設(shè)計(jì)
        3.2.5 位置采樣電路設(shè)計(jì)
        3.2.6 驅(qū)動(dòng)和逆變電路設(shè)計(jì)
        3.2.7 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
        3.2.8 通信電路設(shè)計(jì)
        3.2.9 底板設(shè)計(jì)
    3.3 整體硬件模塊設(shè)計(jì)
    3.4 系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)與焊接
    3.5 控制驅(qū)動(dòng)器指標(biāo)參數(shù)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 PMSM控制及負(fù)載模擬系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 控制程序整體框架
    4.3 中斷服務(wù)程序
        4.3.1 一種新型中斷源配置方法
        4.3.2 電流和電壓采樣
        4.3.3 過壓過流保護(hù)
        4.3.4 轉(zhuǎn)子初始位置定位
        4.3.5 位置的校準(zhǔn)
        4.3.6 數(shù)模轉(zhuǎn)換應(yīng)用與開發(fā)
        4.3.7 通信程序設(shè)計(jì)
        4.3.8 脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PMSM控制及負(fù)載模擬系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 穩(wěn)態(tài)過程實(shí)驗(yàn)分析
        5.3.2 動(dòng)態(tài)過程實(shí)驗(yàn)分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 帶高阻連接故障的PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)容錯(cuò)控制
    6.1 引言
    6.2 HRC故障下的PMSM模型
    6.3 控制策略
    6.4 PMSM容錯(cuò)控制
        6.4.1 單相HRC故障下的容錯(cuò)控制
        6.4.2 兩相HRC故障下的容錯(cuò)控制
    6.5 仿真驗(yàn)證
        6.5.1 控制性能分析
        6.5.2 電機(jī)銅損分析
        6.5.3 不同工作點(diǎn)下的性能分析
        6.5.4 暫態(tài)過程分析
    6.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3758581