本文關鍵詞：基于矢量控制的電動叉車驅動系統(tǒng)研究與設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源危機的日益嚴重,節(jié)能增效技術一直是科研領域的熱點,而研制高效的電動叉車以替代效率低的原有內(nèi)燃機叉車成為重要的科研課題之一。電動叉車電機的特殊性導致通用的變頻器無法適用于電動叉車的控制要求,而其控制器的關鍵技術目前受控于幾家國外公司,因此,研制高性能的電動叉車控制器具有很高的經(jīng)濟效益和廣闊的市場前景。電動叉車控制器設計的核心在于其驅動系統(tǒng)的設計,故本文主要針對基于矢量控制的電動叉車驅動系統(tǒng)進行了研究和設計。首先,論文分析了傳統(tǒng)的SVPWM調制技術的工作原理。通過對加入死區(qū)時間的傳統(tǒng)SVPWM進行仿真和實驗,發(fā)現(xiàn)電流波形在過零點處畸變明顯。在分析了產(chǎn)生電流畸變的原因后,提出了一種新型死區(qū)補償?shù)恼{制方法,并詳細分析了死區(qū)對電壓矢量的影響,同時給出了過渡開關狀態(tài)空間矢量的概念,并舉例說明了開關時間的計算方法。通過仿真結果驗證新型死區(qū)補償SVPWM調制方式能夠有效減小電流的諧波畸變率。然后,論文介紹了異步電機的數(shù)學模型和坐標變換。設計基于間接磁場定向的矢量控制系統(tǒng)。對控制系統(tǒng)的電流環(huán)和速度環(huán)進行了設計,搭建矢量控制系統(tǒng)的Simulink仿真,并對仿真結果進行分析。仿真結果表明控制系統(tǒng)具有很好的動態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)精度。通過對異步電機數(shù)學模型的分析,設計了全階狀態(tài)觀測器,然后用Matlab/Simulink仿真軟件搭建了基于全階磁鏈觀測器的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型�；诜抡婺Ｐ�,進行了大量仿真實驗。結果表明：設計的無速度傳感器系統(tǒng)具有很好的動態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)精度,估算轉速能很好地跟蹤實際轉速,并且對系統(tǒng)的負載變化有較好的魯棒性。最后,在研發(fā)的實驗樣機上對新型死區(qū)補償?shù)氖噶靠刂普{制方法進行了實驗。電流波形得到了明顯的改善,且電機運行更穩(wěn)定,這驗證了設計系統(tǒng)的可行性。
【關鍵詞】：電動叉車驅動系統(tǒng) 間接磁場定向矢量控制 新型死區(qū)補償調制方法 全階狀態(tài)觀測器
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 電動叉車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 電動叉車驅動系統(tǒng)介紹13-15
• 1.3.1 電動叉車驅動系統(tǒng)的分類13
• 1.3.2 電動叉車驅動系統(tǒng)的特點13-14
• 1.3.3 三相異步電機控制系統(tǒng)14-15
• 1.4 矢量控制的發(fā)展15-16
• 1.4.1 矢量控制控制技術的發(fā)展簡介15-16
• 1.4.2 矢量控制的特點16
• 1.4.3 矢量控制技術發(fā)展趨勢16
• 1.5 課題的主要工作內(nèi)容及意義16-19
• 1.5.1 主要工作內(nèi)容16-17
• 1.5.2 課題意義17-19
• 第2章 兩電平逆變器新型死區(qū)補償SVPWM調制技術研究19-43
• 2.1 兩電平逆變器開關狀態(tài)19-21
• 2.2 SVPWM工作原理21-25
• 2.2.1 空間矢量21-22
• 2.2.2 作用時間計算22-23
• 2.2.3 開關順序23-25
• 2.3 混合矢量調制25-30
• 2.3.1 兩種導通方式的比較25-26
• 2.3.2 混合矢量控制方法26-27
• 2.3.3 混合矢量方案存在的問題分析27-30
• 2.4 新型死區(qū)補償調制方法30-40
• 2.4.1 死區(qū)影響30-31
• 2.4.2 新型死區(qū)補償SVPWM調制方法分析31-34
• 2.4.3 新型死區(qū)補償調制算法實現(xiàn)34-40
• 2.5 基于死區(qū)補償?shù)腟VPWM調制方法仿真40-41
• 2.6 本章小結41-43
• 第3章 異步電機的矢量控制基本原理43-65
• 3.1 異步電機的坐標變換和數(shù)學模型43-49
• 3.1.1 三相ABC坐標系下的數(shù)學模型43-45
• 3.1.2 矢量坐標系下的坐標模型45-47
• 3.1.3 兩相靜止坐標系下的數(shù)學模型47-48
• 3.1.4 兩相旋轉坐標系下的數(shù)學模型48
• 3.1.5 坐標變換48-49
• 3.2 基于轉子磁場定向矢量控制的基本原理49-55
• 3.2.1 矢量控制的基本原理49-50
• 3.2.2 轉子磁場定向矢量控制原理50-51
• 3.2.3 轉子磁鏈模型51-53
• 3.2.4 轉子磁鏈定向控制系統(tǒng)53-55
• 3.3 矢量控制系統(tǒng)仿真55-63
• 3.3.1 矢量控制系統(tǒng)仿真模型55-57
• 3.3.2 矢量控制系統(tǒng)仿真分析57-63
• 3.4 本章小結63-65
• 第4章 全階狀態(tài)觀測器矢量控制及系統(tǒng)仿真65-77
• 4.1 模型參考自適應系統(tǒng)65-66
• 4.2 全階狀態(tài)觀測器速度在線辨識的基本原理66-72
• 4.2.1 感應電機模型66-68
• 4.2.2 感應電機全階狀態(tài)觀測器轉速辨識68-72
• 4.3 離散化方法72-73
• 4.4 基于兩電平逆變器的全階狀態(tài)觀測器矢量控制仿真73-76
• 4.4.1 基于全階磁鏈觀測器的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)仿真模型73-75
• 4.4.2 仿真結果分析75-76
• 4.5 本章小結76-77
• 第5章 系統(tǒng)硬件結構及實驗結果分析77-91
• 5.1 電動叉車控制系統(tǒng)的硬件結構77-79
• 5.1.1 電機控制系統(tǒng)的DSP控制部分77-78
• 5.1.2 電機控制系統(tǒng)的檢測部分設計78-79
• 5.2 系統(tǒng)硬件實物79-81
• 5.3 實驗結果分析81-90
• 5.3.1 驅動信號測量結果82-83
• 5.3.2 緩沖電路測量結果及分析83-86
• 5.3.3 帶載實驗結果及問題分析86-88
• 5.3.4 開環(huán)系統(tǒng)新型死區(qū)補償調制方法實驗結果分析88-89
• 5.3.5 矢量控制系統(tǒng)新型死區(qū)補償調制方法實驗結果分析89-90
• 5.4 本章小結90-91
• 第6章 總結與展望91-93
• 參考文獻93-99
• 致謝99-101
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文101

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  本文關鍵詞：基于矢量控制的電動叉車驅動系統(tǒng)研究與設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：310314