【摘要】：在全球能源消耗和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,太陽(yáng)能作為一種可再生和無(wú)污染的能源,成為了人類解決能源危機(jī)的有效途徑之一。但目前光伏系統(tǒng)普遍存在利用率低的問題,因此開展對(duì)太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤的研究對(duì)于提高光伏系統(tǒng)利用效率具有非常重要的意義。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)作為21世紀(jì)電機(jī)領(lǐng)域的佼佼者,已在很多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,但其位置傳感器仍然在一定程度上限制了其應(yīng)用場(chǎng)合,因此開展對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置傳感器控制方法的研究也是十分必要的。本文設(shè)計(jì)的基于太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置控制系統(tǒng)是光伏系統(tǒng)和電機(jī)系統(tǒng)的結(jié)合,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞此系統(tǒng)進(jìn)行了如下工作:首先,本文對(duì)光伏電池和無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的基本原理進(jìn)行了介紹。在光伏電池方面,主要介紹了光伏電池的物理結(jié)構(gòu)、工作原理和數(shù)學(xué)模型,并在Matlab/Simulink環(huán)境中搭建了光伏電池模型。為了驗(yàn)證該模型的正確性,對(duì)光伏電池模型的輸出特性進(jìn)行了仿真分析。在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)方面,主要介紹了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)組成、運(yùn)行原理和數(shù)學(xué)模型。其次,本文對(duì)太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤方法中的擾動(dòng)觀測(cè)法和無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置控制中的反電動(dòng)過零點(diǎn)位置檢測(cè)法的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。為了對(duì)這兩種算法的性能進(jìn)行驗(yàn)證,本文搭建了基于擾動(dòng)觀測(cè)法的最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)和基于反電動(dòng)勢(shì)過零位置檢測(cè)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置控制系統(tǒng),并對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖做了詳細(xì)的介紹。仿真結(jié)果表明了這兩種算法的正確性和有效性。然后,本文搭建了一套基于太陽(yáng)能最大功率跟蹤的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置控制系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都做了詳細(xì)的說(shuō)明。硬件部分主要介紹了以TMS320F28035數(shù)字信號(hào)處理器為核心的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、基于Buck變換器的最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和基于三相全橋逆變電路的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。軟件部分主要介紹了擾動(dòng)觀測(cè)法的程序設(shè)計(jì)、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)程序的設(shè)計(jì)、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)位置閉環(huán)程序的設(shè)計(jì)和速度檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)。最后,為了驗(yàn)證系統(tǒng)的性能,本文進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)。最終結(jié)果一方面證明了本文所搭建系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的正確性,另一方面也證明了基于反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)位置檢測(cè)算法能夠很好的實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的無(wú)位置控制。
【圖文】：

圖１．１我國(guó)與世界礦石能源儲(chǔ)量現(xiàn)狀圖逡逑無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)因其優(yōu)越的調(diào)速性能、良好的控制性能，較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，被廣泛應(yīng)用逡逑

圖１．３邋ＢＬＤＣＭ控制器的基本構(gòu)成逡逑由圖可知，ＢＬＤＣＭ控制器主要由控制器、功率變換器和端電壓檢測(cè)三部分組成，以下逡逑
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273;TM33

【參考文獻(xiàn)】

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