永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)因具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低、能量密度大、響應(yīng)速度快、整體構(gòu)造簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在航天飛行、電動(dòng)汽車(chē)、導(dǎo)航系統(tǒng)、船舶電力推進(jìn)等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)高性能閉環(huán)矢量控制的關(guān)鍵步驟為高精度的轉(zhuǎn)子速度檢測(cè),快(少相移)、準(zhǔn)(少衰減)、穩(wěn)(少干擾)是速度采樣的目標(biāo)。通常采用對(duì)光電編碼器輸出位置信號(hào)微分的方法來(lái)檢測(cè)電機(jī)速度,測(cè)速精度會(huì)受到光柵盤(pán)量化誤差的限制;且所測(cè)值為一個(gè)采樣周期內(nèi)速度平均值而非某一時(shí)刻瞬時(shí)值,從而產(chǎn)生滯后環(huán)節(jié),使速度采樣的準(zhǔn)確性并不十分理想。本文著重從改善上述兩種誤差入手,設(shè)計(jì)出高精度速度檢測(cè)的方法。首先,從永磁同步電機(jī)的矢量控制模型切入,闡述了增量式光電編碼器的相關(guān)概念、工作過(guò)程和三種基本的光電碼盤(pán)信號(hào)測(cè)速方法即測(cè)頻率法、測(cè)周期法、“M/T”法的適用速度段、誤差討論等。其次,在分析常見(jiàn)速度檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上,針對(duì)光電編碼器在控制系統(tǒng)中產(chǎn)生的脈沖信號(hào)上升沿與檢測(cè)周期開(kāi)始或結(jié)束時(shí)刻無(wú)法嚴(yán)格同步所產(chǎn)生的量化誤差的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了不固定檢測(cè)周期的轉(zhuǎn)速觀測(cè)器,實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)周期和碼盤(pán)方波脈沖信號(hào)的同步,使量...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步伺服控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法及研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第二章 永磁同步電機(jī)矢量控制模型及常見(jiàn)測(cè)速方法
    2.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 定子電壓和磁鏈方程
        2.1.2 轉(zhuǎn)矩方程
        2.1.3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程
    2.2 永磁同步電機(jī)矢量控制
        2.2.1 i_d=0控制方式
        2.2.2 電壓空間矢量SVPWM調(diào)制技術(shù)
    2.3 增量式光電編碼器的測(cè)速原理
    2.4 常見(jiàn)的測(cè)速方法與對(duì)比分析
        2.4.1 定時(shí)測(cè)角法(“M”法)
        2.4.2 定角測(cè)時(shí)法(“T”法)
        2.4.3 “M/T”法
        2.4.4 “M”法、“T”法、“M/T”法的比較
    2.5 本章小結(jié)
第三章 不固定檢測(cè)周期轉(zhuǎn)速觀測(cè)器
    3.1 狀態(tài)觀測(cè)器基本原理
    3.2 不固定檢測(cè)周期轉(zhuǎn)速觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        3.2.1 二階不固定檢測(cè)周期轉(zhuǎn)速觀測(cè)器算法
        3.2.2 三階不固定檢測(cè)周期轉(zhuǎn)速觀測(cè)器算法
    3.3 系統(tǒng)仿真與建模
        3.3.1 在PMSM雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用
        3.3.2 二階觀測(cè)器仿真及結(jié)果分析
        3.3.3 三階觀測(cè)器仿真及結(jié)果分析
        3.3.4 二階和三階觀測(cè)器法性能比較
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于卡爾曼濾波的轉(zhuǎn)速觀測(cè)器
    4.1 卡爾曼濾波器的基本原理
    4.2 卡爾曼濾波的轉(zhuǎn)速觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.2.1 一般型卡爾曼濾波觀測(cè)器算法
        4.2.2 改良型卡爾曼濾波觀測(cè)器算法
    4.3 系統(tǒng)仿真與建模
        4.3.1 一般型卡爾曼濾波觀測(cè)器仿真結(jié)果分析
        4.3.2 改良型卡爾曼濾波觀測(cè)器仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于降階卡爾曼濾波的轉(zhuǎn)速觀測(cè)器
    5.1 基于改良型卡爾曼的降階觀測(cè)器算法
    5.2 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
        5.2.1 在PMSM雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用
        5.2.2 仿真結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3839294