基于滑模觀測(cè)器法永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-23 21:11
目前越來(lái)越多的永磁材料已經(jīng)被探索并加以利用,并且電力電子等相關(guān)研究也越發(fā)成熟,這使得許多領(lǐng)域利用永磁同步電機(jī)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。相應(yīng)的人們對(duì)于其控制精度以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能比如轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等方面的要求也更為嚴(yán)格。由于安裝傳感器帶來(lái)了很多問(wèn)題,進(jìn)而發(fā)展無(wú)位置傳感器測(cè)量技術(shù),這就使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化,系統(tǒng)的成本得到減少。因此,這項(xiàng)技術(shù)成為了近年來(lái)人們探索研究的重要內(nèi)容。本文立足于無(wú)位置傳感器研究,介紹了一些常用的估算方法,剖析了傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的一些問(wèn)題,基于這些問(wèn)題查找原因并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。進(jìn)而為了驗(yàn)證本文所用的無(wú)位置傳感器可靠性,在Matlab/Simulink環(huán)境下繪制系統(tǒng)控制圖進(jìn)行仿真。最終設(shè)計(jì)了硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),從而加以驗(yàn)證。本課題首先說(shuō)明了目前永磁同步電機(jī)在沒(méi)有傳感器條件下對(duì)于轉(zhuǎn)子位置角度測(cè)量的一些常用估算方法并且重點(diǎn)闡述了滑模變結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論。并且對(duì)該電機(jī)的工作原理以及分類構(gòu)造做了較為詳細(xì)的介紹。并且對(duì)其在ABC系,α-β系以及d-q系下的動(dòng)態(tài)方程做了說(shuō)明?刂撇呗岳媚壳皯(yīng)用領(lǐng)域比較廣的電壓空間矢量SVPWM技術(shù)。在此基礎(chǔ)上詳細(xì)地說(shuō)明了滑模變結(jié)構(gòu)理論,并且介紹了滑模觀測(cè)器無(wú)位置傳感器的思想。其核心...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 無(wú)位置傳感器控制技術(shù)概述
1.2.1 無(wú)位置傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 一些無(wú)位置傳感器常用估算方法
1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
2 無(wú)傳感器永磁同步電機(jī)控制的基本原理
2.1 永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
2.2 永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.2.1 ABC坐標(biāo)系下PMSM數(shù)學(xué)模型
2.2.2 坐標(biāo)變換
2.2.3 d-q系中PMSM在的動(dòng)態(tài)模型
2.3 永磁同步電機(jī)的SVPWM技術(shù)
2.3.1 SVPWM簡(jiǎn)介
2.3.2 逆變器輸出電壓矢量的空間分布
2.3.3 計(jì)算電壓矢量的作用時(shí)間以及扇區(qū)號(hào)的確定
2.3.4 計(jì)算占空比
2.4 本章小結(jié)
3 基于滑模觀測(cè)器法的相關(guān)研究及仿真
3.1 滑模變結(jié)構(gòu)相關(guān)原理
3.2 傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的構(gòu)建
3.3 傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的改進(jìn)
3.3.1 切換函數(shù)的替換
3.3.2 利用鎖相環(huán)原理估算轉(zhuǎn)子位置和速度
3.4 基于滑模觀測(cè)器法矢量控制仿真及分析
3.5 本章小結(jié)
4 PMSM的無(wú)位置傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.1 硬件電路設(shè)計(jì)
4.1.1 系統(tǒng)電源部分
4.1.2 電流測(cè)量電路
4.1.3 電流保護(hù)電路
4.1.4 功率驅(qū)動(dòng)電路
4.2 軟件程序設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)
4.2.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)
4.2.3 滑模觀測(cè)器軟件實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于線性霍爾傳感器的高速永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 葉偉,張曉光,孫力. 伺服控制. 2010(03)
[2]永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制綜述[J]. 李永東,朱昊. 電氣傳動(dòng). 2009(09)
[3]PMSM無(wú)位置傳感器控制中數(shù)字滑模觀測(cè)器抖振現(xiàn)象分析與抑制[J]. 蘇健勇,李鐵才,楊貴杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與控制策略綜述[J]. 潘萍,付子義,劉輝,曾咪. 工礦自動(dòng)化. 2007(03)
[5]永磁同步電動(dòng)機(jī)發(fā)展展望[J]. 王鑫,李偉力,程樹(shù)康. 微電機(jī). 2007(05)
[6]SVPWM技術(shù)的理論分析及仿真[J]. 王建寬,崔巍,江建中. 微特電機(jī). 2006(06)
[7]基于轉(zhuǎn)子凸極跟蹤的無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制研究[J]. 劉毅,賀益康,秦峰,賈洪平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(17)
[8]電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法仿真實(shí)現(xiàn)及分析[J]. 田亞菲,何繼愛(ài),黃智武. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2004(04)
博士論文
[1]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學(xué) 2012
[2]永磁電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)若干問(wèn)題的研究[D]. 劉軍.華東理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于滑模觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制研究[D]. 胡蓉.西南交通大學(xué) 2014
[2]電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)[D]. 楊帆.大連理工大學(xué) 2013
[3]基于滑模觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究[D]. 張?zhí)?浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[4]脈振高頻電流注入永磁同步電機(jī)的低速無(wú)傳感器矢量控制[D]. 馮瑛.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3048237
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 無(wú)位置傳感器控制技術(shù)概述
1.2.1 無(wú)位置傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 一些無(wú)位置傳感器常用估算方法
1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
2 無(wú)傳感器永磁同步電機(jī)控制的基本原理
2.1 永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
2.2 永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型
2.2.1 ABC坐標(biāo)系下PMSM數(shù)學(xué)模型
2.2.2 坐標(biāo)變換
2.2.3 d-q系中PMSM在的動(dòng)態(tài)模型
2.3 永磁同步電機(jī)的SVPWM技術(shù)
2.3.1 SVPWM簡(jiǎn)介
2.3.2 逆變器輸出電壓矢量的空間分布
2.3.3 計(jì)算電壓矢量的作用時(shí)間以及扇區(qū)號(hào)的確定
2.3.4 計(jì)算占空比
2.4 本章小結(jié)
3 基于滑模觀測(cè)器法的相關(guān)研究及仿真
3.1 滑模變結(jié)構(gòu)相關(guān)原理
3.2 傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的構(gòu)建
3.3 傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的改進(jìn)
3.3.1 切換函數(shù)的替換
3.3.2 利用鎖相環(huán)原理估算轉(zhuǎn)子位置和速度
3.4 基于滑模觀測(cè)器法矢量控制仿真及分析
3.5 本章小結(jié)
4 PMSM的無(wú)位置傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.1 硬件電路設(shè)計(jì)
4.1.1 系統(tǒng)電源部分
4.1.2 電流測(cè)量電路
4.1.3 電流保護(hù)電路
4.1.4 功率驅(qū)動(dòng)電路
4.2 軟件程序設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)
4.2.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)
4.2.3 滑模觀測(cè)器軟件實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于線性霍爾傳感器的高速永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 葉偉,張曉光,孫力. 伺服控制. 2010(03)
[2]永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器控制綜述[J]. 李永東,朱昊. 電氣傳動(dòng). 2009(09)
[3]PMSM無(wú)位置傳感器控制中數(shù)字滑模觀測(cè)器抖振現(xiàn)象分析與抑制[J]. 蘇健勇,李鐵才,楊貴杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與控制策略綜述[J]. 潘萍,付子義,劉輝,曾咪. 工礦自動(dòng)化. 2007(03)
[5]永磁同步電動(dòng)機(jī)發(fā)展展望[J]. 王鑫,李偉力,程樹(shù)康. 微電機(jī). 2007(05)
[6]SVPWM技術(shù)的理論分析及仿真[J]. 王建寬,崔巍,江建中. 微特電機(jī). 2006(06)
[7]基于轉(zhuǎn)子凸極跟蹤的無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制研究[J]. 劉毅,賀益康,秦峰,賈洪平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(17)
[8]電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法仿真實(shí)現(xiàn)及分析[J]. 田亞菲,何繼愛(ài),黃智武. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2004(04)
博士論文
[1]永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學(xué) 2012
[2]永磁電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)若干問(wèn)題的研究[D]. 劉軍.華東理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于滑模觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制研究[D]. 胡蓉.西南交通大學(xué) 2014
[2]電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)[D]. 楊帆.大連理工大學(xué) 2013
[3]基于滑模觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究[D]. 張?zhí)?浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[4]脈振高頻電流注入永磁同步電機(jī)的低速無(wú)傳感器矢量控制[D]. 馮瑛.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3048237
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3048237.html
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