基于STM32的電梯門開繞組永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-23 04:09
電梯門控制系統(tǒng)作為電梯系統(tǒng)中的安全運(yùn)行的關(guān)鍵部件,在整個(gè)電梯系統(tǒng)中占著重要位置,因此電梯門系統(tǒng)故障帶來的各種問題使得對其優(yōu)化與維護(hù)技術(shù)的研究顯得尤為重要。為了提高電梯門控制系統(tǒng)的整體性能和容錯(cuò)能力,本文在對開繞組永磁同步電機(jī)(OW-PMSM)與傳統(tǒng)PMSM的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,基于電壓矢量(SVPWM)控制技術(shù)從理論分析、數(shù)學(xué)建模、仿真分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面對單電源供電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的開繞組PMSM的雙逆變器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并針對最大電壓矢量空間范圍內(nèi)的雙逆變器控制的零序電流抑制方法以及雙逆變器單相橋臂故障的容錯(cuò)運(yùn)行進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)研究,具體工作內(nèi)容如下:首先對開繞組永磁同步電機(jī)在國內(nèi)外研究和發(fā)展進(jìn)行了文獻(xiàn)綜述,介紹了幾種主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了當(dāng)前常用的幾種控制策略及容錯(cuò)控制方法,此外,在分析OW-PMSM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與供電原理的基礎(chǔ)上,在三種坐標(biāo)系(abc坐標(biāo)系、αβ坐標(biāo)系、dq坐標(biāo)系)下建立了開繞組PMSM的數(shù)學(xué)模型。其次,基于傳統(tǒng)PMSM的單逆變器SVPWM控制技術(shù),提出了在最大電壓矢量范圍內(nèi)對開繞組PMSM的雙逆變器進(jìn)行控制以提高其電壓利用率,并針對單電源供電的OW-PMS...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 電梯門機(jī)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 開繞組PMSM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其研究現(xiàn)狀
1.3.2 開繞組PMSM的控制算法研究現(xiàn)狀
1.3.3 開繞組PMSM系統(tǒng)的零序電流抑制的研究現(xiàn)狀
1.3.4 開繞組PMSM系統(tǒng)的容錯(cuò)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 開繞組PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.3.1 坐標(biāo)變換
2.3.2 三相靜止坐標(biāo)系(abc坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型
2.3.3 兩相靜止坐標(biāo)系(αβ 坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型
2.3.4 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(dq坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型
2.3.5 單電源供電的OW-PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
第三章 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的矢量控制及容錯(cuò)策略
3.1 引言
3.2 電壓空間矢量控制(SVPWM)
3.3 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的矢量控制
3.3.1 開繞組PMSM雙逆變器的電壓矢量的分布和組合
3.3.2 開繞組PMSM雙逆變器的電壓矢量(SVPWM)控制方案
3.4 開繞組PMSM的零序電流抑制
3.4.1 參考電壓矢量us小于Udc
3.4.2 參考電壓矢量us大于Udc
3.5 開繞組PMSM系統(tǒng)單相橋臂故障的容錯(cuò)運(yùn)行控制策略
3.6 本章小結(jié)
第四章 雙逆變器矢量控制與容錯(cuò)策略的仿真研究
4.1 引言
4.2 開繞組PMSM仿真模型
4.3 開繞組PMSM的SVPWM控制的系統(tǒng)仿真
4.4 開繞組PMSM的改進(jìn)SVPWM控制的系統(tǒng)仿真
4.5 開繞組PMSM單相橋臂故障的容錯(cuò)控制的系統(tǒng)仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 開繞組PMSM雙逆變器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.2.1 ARM主控芯片介紹
5.2.2 供電電源電路
5.2.3 速度、位置檢測電路
5.2.4 電流采樣電路
5.2.5 PWM隔離驅(qū)動(dòng)電路
5.2.6 濾波電路
5.3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
5.3.1 主程序結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
5.3.2 電流采樣子程序
5.3.3 轉(zhuǎn)子位置速度檢測子程序
5.3.4 中斷子程序的設(shè)計(jì)
5.4 開繞組PMSM雙逆變器組控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的介紹
5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開繞組電機(jī)系統(tǒng)拓?fù)浼翱刂萍夹g(shù)研究綜述[J]. 孫丹,林斌,周文志. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]電梯門機(jī)智能維護(hù)系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 吳建彬,任忠平,尹國欽. 科技與創(chuàng)新. 2017(02)
[3]基于比例諧振控制的共直流母線開繞組永磁同步電機(jī)零序電流抑制技術(shù)[J]. 曾恒力,年珩,周義杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(22)
[4]基于PMSM的DC20P2B1-A電梯伺服門機(jī)控制系統(tǒng)研制[J]. 鄧之江,王天雷. 機(jī)電工程技術(shù). 2015(05)
[5]開繞組永磁同步發(fā)電機(jī)的容錯(cuò)控制[J]. 年珩,周義杰,曾恒力. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(10)
[6]DSP控制的電梯門機(jī)系統(tǒng)[J]. 翟朝朝,黎慶發(fā). 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2015(01)
[7]基于STM32的電梯門機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬冬梅. 微特電機(jī). 2014(09)
[8]永磁容錯(cuò)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略[J]. 郝振洋,胡育文,沈天珉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]一種永磁同步電機(jī)初始定位的方法[J]. 康現(xiàn)偉,王勝勇,盧家斌,徐暉,王國強(qiáng). 電氣傳動(dòng)自動(dòng)化. 2013(05)
[10]基于開繞組結(jié)構(gòu)的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略[J]. 年珩,周義杰,李嘉文. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2013(04)
博士論文
[1]基于開繞組拓?fù)潆p變流器控制策略研究[D]. 尹靖元.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]開放式繞組PMSM矢量控制及容錯(cuò)策略研究[D]. 段鳴航.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]采用永磁同步電機(jī)的電梯門機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 王法怡.武漢理工大學(xué) 2015
[3]混合逆變器開繞組永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 林斌.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào):3724686
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 電梯門機(jī)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 開繞組PMSM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其研究現(xiàn)狀
1.3.2 開繞組PMSM的控制算法研究現(xiàn)狀
1.3.3 開繞組PMSM系統(tǒng)的零序電流抑制的研究現(xiàn)狀
1.3.4 開繞組PMSM系統(tǒng)的容錯(cuò)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 開繞組PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.3.1 坐標(biāo)變換
2.3.2 三相靜止坐標(biāo)系(abc坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型
2.3.3 兩相靜止坐標(biāo)系(αβ 坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型
2.3.4 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(dq坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型
2.3.5 單電源供電的OW-PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
第三章 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的矢量控制及容錯(cuò)策略
3.1 引言
3.2 電壓空間矢量控制(SVPWM)
3.3 開繞組PMSM雙逆變器系統(tǒng)的矢量控制
3.3.1 開繞組PMSM雙逆變器的電壓矢量的分布和組合
3.3.2 開繞組PMSM雙逆變器的電壓矢量(SVPWM)控制方案
3.4 開繞組PMSM的零序電流抑制
3.4.1 參考電壓矢量us小于Udc
3.4.2 參考電壓矢量us大于Udc
3.5 開繞組PMSM系統(tǒng)單相橋臂故障的容錯(cuò)運(yùn)行控制策略
3.6 本章小結(jié)
第四章 雙逆變器矢量控制與容錯(cuò)策略的仿真研究
4.1 引言
4.2 開繞組PMSM仿真模型
4.3 開繞組PMSM的SVPWM控制的系統(tǒng)仿真
4.4 開繞組PMSM的改進(jìn)SVPWM控制的系統(tǒng)仿真
4.5 開繞組PMSM單相橋臂故障的容錯(cuò)控制的系統(tǒng)仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 開繞組PMSM雙逆變器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.2.1 ARM主控芯片介紹
5.2.2 供電電源電路
5.2.3 速度、位置檢測電路
5.2.4 電流采樣電路
5.2.5 PWM隔離驅(qū)動(dòng)電路
5.2.6 濾波電路
5.3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
5.3.1 主程序結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
5.3.2 電流采樣子程序
5.3.3 轉(zhuǎn)子位置速度檢測子程序
5.3.4 中斷子程序的設(shè)計(jì)
5.4 開繞組PMSM雙逆變器組控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的介紹
5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開繞組電機(jī)系統(tǒng)拓?fù)浼翱刂萍夹g(shù)研究綜述[J]. 孫丹,林斌,周文志. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]電梯門機(jī)智能維護(hù)系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 吳建彬,任忠平,尹國欽. 科技與創(chuàng)新. 2017(02)
[3]基于比例諧振控制的共直流母線開繞組永磁同步電機(jī)零序電流抑制技術(shù)[J]. 曾恒力,年珩,周義杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(22)
[4]基于PMSM的DC20P2B1-A電梯伺服門機(jī)控制系統(tǒng)研制[J]. 鄧之江,王天雷. 機(jī)電工程技術(shù). 2015(05)
[5]開繞組永磁同步發(fā)電機(jī)的容錯(cuò)控制[J]. 年珩,周義杰,曾恒力. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(10)
[6]DSP控制的電梯門機(jī)系統(tǒng)[J]. 翟朝朝,黎慶發(fā). 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2015(01)
[7]基于STM32的電梯門機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬冬梅. 微特電機(jī). 2014(09)
[8]永磁容錯(cuò)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略[J]. 郝振洋,胡育文,沈天珉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]一種永磁同步電機(jī)初始定位的方法[J]. 康現(xiàn)偉,王勝勇,盧家斌,徐暉,王國強(qiáng). 電氣傳動(dòng)自動(dòng)化. 2013(05)
[10]基于開繞組結(jié)構(gòu)的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略[J]. 年珩,周義杰,李嘉文. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2013(04)
博士論文
[1]基于開繞組拓?fù)潆p變流器控制策略研究[D]. 尹靖元.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]開放式繞組PMSM矢量控制及容錯(cuò)策略研究[D]. 段鳴航.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]采用永磁同步電機(jī)的電梯門機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 王法怡.武漢理工大學(xué) 2015
[3]混合逆變器開繞組永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 林斌.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào):3724686
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