本文關鍵詞：無刷直流電機無位置傳感器控制技術研究

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【摘要】：隨著電力電子技術的快節(jié)奏發(fā)展和高性能永磁材料的應用,無刷直流電機作為一種機電一體化產品便應運而生。無刷直流電機在工業(yè)、家用和消費電子等各個領域應用廣泛。電機轉動一般需要霍爾傳感器。而在極端(如高溫度、高濕度)條件下,霍爾傳感器是無法使用的。為了解決霍爾傳感器帶來的應用場合限制,研究人員提出了多種無位置傳感器情況下的換相方法。主要思路有兩種:一種是基于反電動勢的過零點,一種是基于電機模型直接計算,或者結合現代控制理論觀測反電動勢以及磁鏈。在方波控制的無刷直流電機中比較常用的是第一種,在正弦波控制的無刷直流電機中則常用第二種。本文綜述了前人對于無刷直流電機的發(fā)展歷史以及控制方法的研究成果。并對無刷直流電機的基本原理進行了深入的分析,構建了其數學模型,并設計了完整的方波驅動的有位置傳感器情況下的控制系統。并對雙閉環(huán)和四象限控制進行了改進。給后續(xù)的工作提供了比較的基準。在介紹常用的方波驅動的無位置和有位置傳感器無刷直流電機控制方法的基礎上,詳細研究了兩種反電勢檢測方法的控制原理,并對三段式起動方法進行了分析。在對起動方法的研究中,對于一般的三段式起動進行了設計。深入研究了直接反電動勢過零檢測方法,分析了其原理、模型和控制算法。對于控制系統進行了仿真,驗證了可行性。詳細分析了正弦波無位置傳感器控制下的狀態(tài)觀測器算法,使用了正交鎖相環(huán),設計相關參數,并對控制程序進行了完整的設計和編寫,仿真驗證了此系統的可行性�；赟TM32F103設計實現了三種控制算法的數字控制系統,并將實驗結果進行對比分析。
【關鍵詞】：無刷直流電機 無位置傳感器 直接反電動勢法 狀態(tài)觀測器
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 無刷直流電機國內外研究現狀9-13
• 1.2.1 無位置傳感器控制方法9-12
• 1.2.2 無位置傳感器起動方法12-13
• 1.3 本文的主要研究內容13-15
• 第2章 基于方波驅動的無刷直流電機基本原理及控制系統設計15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 無刷直流電機的基本原理及數學模型15-21
• 2.3 無刷直流電機四象限控制21-22
• 2.4 無刷直流電機有位置傳感器控制系統設計22-27
• 2.4.1 主程序設計22
• 2.4.2 主要中斷設計22-25
• 2.4.3 改進的雙閉環(huán)PID控制25-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第3章 基于方波驅動的無位置傳感器控制研究28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 無位置傳感器控制起動方法研究28-31
• 3.2.1 預定位階段28-29
• 3.2.2 開環(huán)加速及過渡階段29-31
• 3.3 反電動勢檢測方法31-33
• 3.3.1 間接反電動勢過零檢測法31-32
• 3.3.2 直接反電動勢過零檢測法32-33
• 3.4 直接反電動勢法仿真研究33-37
• 3.5 本章小結37-38
• 第4章 基于正弦波驅動的無位置傳感器控制研究38-46
• 4.1 引言38
• 4.2 正弦波驅動基本原理及數學模型38-39
• 4.3 狀態(tài)觀測器基本原理及設計39-42
• 4.3.1 狀態(tài)觀測器基本原理39-40
• 4.3.2 轉速及位置辨識系統設計40-42
• 4.4 狀態(tài)觀測器仿真研究42-45
• 4.5 本章小結45-46
• 第5章 硬件設計與實驗分析46-53
• 5.1 引言46
• 5.2 主要實驗平臺46-49
• 5.2.1 數字控制器和電機參數46-47
• 5.2.2 霍爾位置檢測電路47
• 5.2.3 電壓電流檢測電路47-48
• 5.2.4 直接反電動勢檢測電路48-49
• 5.3 電機相序測定49
• 5.4 實驗結果與分析49-53
• 5.4.1 電壓測試實驗49-50
• 5.4.2 轉速測試實驗50-53
• 結論53-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前7條

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本文編號：668262