本文關(guān)鍵詞：基于無速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制

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【摘要】：交流調(diào)速系統(tǒng)綜合了電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制理論等相關(guān)學(xué)科知識(shí)。由于異步電機(jī)具有非線性、強(qiáng)耦合的特性,異步電機(jī)的調(diào)速性能曾經(jīng)一度無法超越甚至比擬直流電機(jī),進(jìn)而限制了異步電機(jī)在高性能工業(yè)生產(chǎn)場合的應(yīng)用與發(fā)展。矢量控制技術(shù)的提出與發(fā)展,為異步電機(jī)高性能的調(diào)速系統(tǒng)提供了有力的理論依據(jù)。矢量控制需要電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速信息作為反饋量,一般使用光電編碼器進(jìn)行轉(zhuǎn)速辨識(shí),但是有些惡劣的工業(yè)場合限制了編碼器的使用。隨著實(shí)際應(yīng)用的需要,越來越多的人們將精力放在了無速度傳感器的速度辨識(shí)方法研究上,使得無速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制在近些年得到了一定程度的發(fā)展。本文首先對(duì)電機(jī)控制方式與無速度傳感器速度估計(jì)的幾種主要方法進(jìn)行了比對(duì)介紹。通過分析比較各種方法的優(yōu)劣,制定了由模型參考自適應(yīng)(MRAS)和矢量控制組成的控制方案,相應(yīng)的對(duì)這兩部分進(jìn)行原理介紹和模型分析。對(duì)于傳統(tǒng)的基于轉(zhuǎn)子磁鏈模型的MRAS參考模型含有不穩(wěn)定的純積分環(huán)節(jié)這一問題,提出了使用低通濾波器代替純積分環(huán)節(jié)并加以補(bǔ)償。另外通過建立不含有純積分環(huán)節(jié)的參考模型,介紹兩種新的MRAS轉(zhuǎn)速估計(jì)方法�？紤]到實(shí)際電機(jī)電流采樣中存在的噪聲干擾,提出了跟蹤微分器和形態(tài)濾波兩種軟件濾波方式,并通過仿真分析比較兩者的濾波效果。基于以上的理論分析與研究,在Simulink環(huán)境下建立了異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。最終在以DSP TMS320F28335為控制芯片的硬件系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了無速度傳感器的異步電機(jī)矢量控制,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析說明,電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性能可以滿足實(shí)際應(yīng)用要求。
【關(guān)鍵詞】：矢量控制 無速度傳感器 異步電機(jī) MRAS
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM343
【目錄】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究目的與意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.1 異步電機(jī)控制策略11-12
• 1.2.2 無速度傳感器速度估計(jì)方法12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 異步電機(jī)的矢量控制15-32
• 2.1 矢量控制原理15-17
• 2.2 矢量坐標(biāo)變換17-19
• 2.2.1 CLARK變換17-18
• 2.2.2 PARK變換18-19
• 2.3 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型19-23
• 2.3.1 ABC坐標(biāo)系下異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3.2 αβ坐標(biāo)系下異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3.3 dq坐標(biāo)系下異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.4 閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)23-26
• 2.4.1 閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)介紹23-24
• 2.4.2 閉環(huán)矢量控制方式24-26
• 2.5 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)26-32
• 2.5.1 空間矢量的定義26-27
• 2.5.2 SVPWM的實(shí)現(xiàn)27-32
• 第三章 基于模型參考自適應(yīng)的速度辨識(shí)32-45
• 3.1 基于轉(zhuǎn)子磁鏈的MRAS速度估計(jì)原理33
• 3.2 基于轉(zhuǎn)子磁鏈的MRAS不足及改進(jìn)方法33-37
• 3.2.1 改進(jìn)的基于轉(zhuǎn)子磁鏈的MRAS34-36
• 3.2.2 基于感應(yīng)電壓的轉(zhuǎn)速估計(jì)方法36
• 3.2.3 基于感應(yīng)電壓和定子電流的轉(zhuǎn)速估計(jì)方法36-37
• 3.3 改善定子電流采樣質(zhì)量的研究37-45
• 3.3.1 跟蹤微分濾波器38-40
• 3.3.2 形態(tài)濾波器40-45
• 第四章 異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì)45-54
• 4.1 Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-49
• 4.1.1 電機(jī)模塊45-46
• 4.1.2 坐標(biāo)變換模塊46
• 4.1.3 PI模塊46-47
• 4.1.4 SVPWM模塊47-48
• 4.1.5 磁鏈補(bǔ)償模塊48
• 4.1.6 角度計(jì)算模塊48-49
• 4.1.7 轉(zhuǎn)速估計(jì)模塊49
• 4.2 模塊仿真及結(jié)果分析49-51
• 4.2.1 磁鏈補(bǔ)償模塊仿真49-50
• 4.2.2 轉(zhuǎn)速估計(jì)模塊仿真50-51
• 4.3 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析51-54
• 第五章 異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)54-66
• 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)54-57
• 5.1.1 控制電路54-55
• 5.1.2 驅(qū)動(dòng)逆變電路55-56
• 5.1.3 采樣電路56-57
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)57-62
• 5.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境CCS57-58
• 5.2.2 主程序58-59
• 5.2.3 中斷服務(wù)程序59-62
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析62-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 工作總結(jié)66-67
• 6.2 不足與展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 附件72

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉軍鋒;定子磁場定向無速度傳感器系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2006年

2 朝澤云;無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的若干問題研究[D];華中科技大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：542298