永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)具有體積小、功率密度大、效率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于交流調(diào)速系統(tǒng)中,具有良好的應(yīng)用前景。但在不同的應(yīng)用場合,對(duì)電機(jī)的控制要求完全不同。汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),要求主驅(qū)電機(jī)大轉(zhuǎn)矩、寬調(diào)速、高功率密度等。在智能機(jī)器人伺服領(lǐng)域,高精度、高可靠性、快響應(yīng)性則是衡量機(jī)器人伺服系統(tǒng)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著對(duì)電機(jī)控制性能更高更苛刻的要求,傳統(tǒng)的PI控制有時(shí)已無法完全滿足控制需求。模型預(yù)測控制(Model Predictive Control,MPC)作為一種先進(jìn)的控制策略,具有原理簡單、多變量約束處理方便等優(yōu)點(diǎn),近年來受到了廣大學(xué)者的關(guān)注。然而,到目前為止模型預(yù)測控制只是在過程控制領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用,在電機(jī)控制中的研究還比較少。因此,深入研究永磁同步電機(jī)的模型預(yù)測控制具有重要的意義與工程實(shí)用價(jià)值。本文以一臺(tái)三相永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,詳細(xì)介紹了模型預(yù)測控制方法,并針對(duì)模型預(yù)測控制目前存在的缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析,并提出了改進(jìn),主要研究內(nèi)容如下:(1)闡述了三相永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。詳細(xì)推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    §1.1 課題研究背景和意義
    §1.2 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
    §1.3 永磁同步電機(jī)控制方式
        §1.3.1 矢量控制
        §1.3.2 直接轉(zhuǎn)矩控制
        §1.3.3 模型預(yù)測控制
    §1.4 模型預(yù)測控制研究現(xiàn)狀
    §1.5 本文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 永磁同步電機(jī)工作原理和數(shù)學(xué)模型
    §2.1 永磁同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)
    §2.2 定子坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        §2.2.1 電壓矢量方程
        §2.2.2 定子磁鏈?zhǔn)噶糠匠?br>        §2.2.3 電磁轉(zhuǎn)矩矢量方程
        §2.2.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程
    §2.3 轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    §2.4 轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)本體仿真模型
    §2.5 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機(jī)模型預(yù)測控制
    §3.1 模型預(yù)測控制
        §3.1.1 預(yù)測模型
        §3.1.2 滾動(dòng)優(yōu)化
        §3.1.3 反饋校正
    §3.2 模型預(yù)測控制在永磁同步電機(jī)中的應(yīng)用
        §3.2.1 永磁同步電機(jī)預(yù)測電流控制(MPCC)
        §3.2.2 永磁同步電機(jī)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制(MPTC)
        §3.2.3 永磁同步電機(jī)預(yù)測磁鏈控制(MPFC)
    §3.3 MPCC、MPTC、MPFC分析對(duì)比
    §3.4 本章小結(jié)
第四章 電壓矢量快速篩選和占空比相結(jié)合的改進(jìn)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
    §4.1 引言
    §4.2 有限集預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制及無差拍預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.2.1 有限集預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制（FCS-PDTC）
        §4.2.2 無差拍預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制（PTC-DB）
        §4.2.3 仿真分析
    §4.3 基于電壓矢量快速篩選的永磁同步電機(jī)改進(jìn)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.3.1 傳統(tǒng)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.3.2 改進(jìn)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制
        §4.3.3 改進(jìn)的模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制仿真分析
        §4.3.4 改進(jìn)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    §4.4 基于電壓矢量快速篩選的永磁同步電機(jī)預(yù)測控制統(tǒng)一理論
    §4.5 本章小結(jié)
第五章 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
    §5.1 d SPACE簡介
    §5.2 功率電路
    §5.3 控制電路
        §5.3.1 電壓采樣電路設(shè)計(jì)
        §5.3.2 電流采樣電路設(shè)計(jì)
        §5.3.3 位置信號(hào)采樣電路設(shè)計(jì)
        §5.3.4 過流保護(hù)電路
    §5.4 基于d SPACE的電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)開發(fā)步驟
    §5.5 DSP簡介
    §5.6 DSP控制電路
        §5.6.1 電源電路設(shè)計(jì)
        §5.6.2 GPIO電平轉(zhuǎn)換及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        §5.6.3 A/D輸入前端處理電路設(shè)計(jì)
    §5.7 DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    §5.8 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    §6.1 全文總結(jié)
    §6.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3866404