本文關(guān)鍵詞：基于旋轉(zhuǎn)變壓器的永磁同步電機(jī)矢量控制

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【摘要】：近年來,隨著電力半導(dǎo)體材料的高速發(fā)展、微型控制器以及數(shù)字信號處理器的價格不斷降低、以銣鐵硼為永磁材料的高性能電機(jī)制造技術(shù)的提高和現(xiàn)代控制工程的飛速發(fā)展,永磁同步電機(jī)在運(yùn)動伺服控制領(lǐng)域逐漸取代步進(jìn)電機(jī),成為伺服控制的新方向,其組成的電氣傳動伺服系統(tǒng),在工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)自動化以及航空航天等高科技領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來越大。然而由于永磁同步電機(jī)自身結(jié)構(gòu)的原因,其電機(jī)參數(shù)容易受加工離散率的影響,同時,負(fù)載的擾動、傳感器自身的噪聲也會影響伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能。針對這個問題,本文提出一種新的控制策略,能夠有效提高伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能。首先,根據(jù)永磁同步電機(jī)的工作原理建立三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,通過相應(yīng)的變換得到它在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d-q坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型,由此可以把三相電流模型進(jìn)行解耦,得到勵磁電流id和轉(zhuǎn)矩電流iq。由于id=0的控制方式簡單,性能較好,因此選定此控制方式作為矢量控制策略。然后詳細(xì)分析了永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)各組成部分的數(shù)學(xué)模型,按照PID調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法,完成電流環(huán)、速度環(huán)的設(shè)計,并對系統(tǒng)進(jìn)行了matlab仿真。針對永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子需要高精度定位的問題,采用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測單元,通過AD2S1210解碼芯片搭建的解碼電路得到轉(zhuǎn)子的精確角位置信息。由于AD2S1210的解碼精度較高,如果采用查表法則浪費(fèi)大量的資源,因此本文提出改進(jìn)的CORDIC算法來求解sin和cos超越函數(shù),從而得到理想的效果。最后對永磁同步電機(jī)矢量控制進(jìn)行硬件設(shè)計,搭建控制實(shí)驗平臺,驗證了上述控制理論算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341

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本文編號：1214247