風(fēng)機(jī)用永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-11 21:23
隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對汽車各種性能的要求隨之提高。車輛冷卻風(fēng)機(jī)作為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng),空調(diào)冷卻系統(tǒng)的重要部件,對汽車的安全性和舒適性有著重要的影響。高要求代表著高控制性能,冷卻風(fēng)機(jī)也正向著低噪聲、高效率、低成本、體積小、節(jié)能節(jié)電的趨勢發(fā)展。永磁同步電機(jī)作為常用的冷卻風(fēng)機(jī)相對普通直流電機(jī)而言有著體積小、效率高、低噪聲等優(yōu)勢,其變頻調(diào)速更是可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的無極調(diào)速,從而調(diào)節(jié)所需風(fēng)量的大小,達(dá)到節(jié)能節(jié)電的效果。常規(guī)永磁同步電機(jī)控制策略依賴于轉(zhuǎn)子位置傳感器,但同時(shí)增加了系統(tǒng)成本,易受環(huán)境等外界因素的干擾。為了降低成本,提升系統(tǒng)可靠性,減小電機(jī)體積且同時(shí)擁有良好的控制性能,永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制算法已經(jīng)成為其底層驅(qū)動(dòng)算法的研究熱點(diǎn)之一。本文就風(fēng)機(jī)用永磁同步電機(jī)無位置傳感器矢量控制策略進(jìn)行研究,采用低速IF控制與中高速反電勢積分法結(jié)合的方法,以stm32F103C8T6為主控CPU,設(shè)計(jì)硬件電路,編寫控制程序,完成實(shí)驗(yàn)調(diào)試工作。分析低速與中高速狀態(tài)切換過程,就qi((9))電流調(diào)節(jié)器,對比不同電流遞減斜率下狀態(tài)切換性能。針對氣隙磁場...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 風(fēng)機(jī)簡介
1.3 國內(nèi)外無位置傳感器技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.3.1 中高速無傳感器控制技術(shù)
1.3.2 零速及低速無傳感器控制技術(shù)
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及矢量控制系統(tǒng)
2.1 永磁同步電機(jī)研究概況
2.1.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型
2.1.2 坐標(biāo)變換
2.2 矢量控制技術(shù)
2.3 SVPWM技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機(jī)零速及低速啟動(dòng)技術(shù)
3.1 零速轉(zhuǎn)子預(yù)定位
3.1.1 空間電壓矢量預(yù)定位
3.1.2 電流矢量預(yù)定位
3.2 低速啟動(dòng)策略
3.2.1 V/F控制
3.2.2 IF控制
3.2.3 IF控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3 狀態(tài)切換過程分析
3.4 電流調(diào)節(jié)器斜率分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 磁鏈觀測器與諧波補(bǔ)償
4.1 反電勢積分法
4.2 積分零漂誤差分析
4.3 速度觀測器
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 無位置傳感器控制系統(tǒng)總成
4.6 諧波補(bǔ)償策略
4.6.1 電流環(huán)諧波補(bǔ)償
4.6.2 電壓諧波補(bǔ)償
4.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 無位置傳感器控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
5.1 硬件電路設(shè)計(jì)
5.1.1 電源模塊設(shè)計(jì)
5.1.2 主控CPU選擇
5.1.3 IPM逆變模塊
5.1.4 信號(hào)采集模塊
5.1.5 DA調(diào)試模塊
5.1.6 上位機(jī)通訊模塊
5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
5.2.1 主程序設(shè)計(jì)
5.2.2 中斷子程序設(shè)計(jì)
5.2.3 軟件保護(hù)
5.2.4 定點(diǎn)運(yùn)算
5.3 風(fēng)機(jī)逆風(fēng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
5.3.2 逆風(fēng)啟動(dòng)工況
5.3.3 逆風(fēng)運(yùn)行工況
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
在學(xué)期間研究成果及發(fā)表論文情況
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3789773
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 風(fēng)機(jī)簡介
1.3 國內(nèi)外無位置傳感器技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.3.1 中高速無傳感器控制技術(shù)
1.3.2 零速及低速無傳感器控制技術(shù)
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及矢量控制系統(tǒng)
2.1 永磁同步電機(jī)研究概況
2.1.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型
2.1.2 坐標(biāo)變換
2.2 矢量控制技術(shù)
2.3 SVPWM技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機(jī)零速及低速啟動(dòng)技術(shù)
3.1 零速轉(zhuǎn)子預(yù)定位
3.1.1 空間電壓矢量預(yù)定位
3.1.2 電流矢量預(yù)定位
3.2 低速啟動(dòng)策略
3.2.1 V/F控制
3.2.2 IF控制
3.2.3 IF控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3 狀態(tài)切換過程分析
3.4 電流調(diào)節(jié)器斜率分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 磁鏈觀測器與諧波補(bǔ)償
4.1 反電勢積分法
4.2 積分零漂誤差分析
4.3 速度觀測器
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 無位置傳感器控制系統(tǒng)總成
4.6 諧波補(bǔ)償策略
4.6.1 電流環(huán)諧波補(bǔ)償
4.6.2 電壓諧波補(bǔ)償
4.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 無位置傳感器控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
5.1 硬件電路設(shè)計(jì)
5.1.1 電源模塊設(shè)計(jì)
5.1.2 主控CPU選擇
5.1.3 IPM逆變模塊
5.1.4 信號(hào)采集模塊
5.1.5 DA調(diào)試模塊
5.1.6 上位機(jī)通訊模塊
5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
5.2.1 主程序設(shè)計(jì)
5.2.2 中斷子程序設(shè)計(jì)
5.2.3 軟件保護(hù)
5.2.4 定點(diǎn)運(yùn)算
5.3 風(fēng)機(jī)逆風(fēng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
5.3.2 逆風(fēng)啟動(dòng)工況
5.3.3 逆風(fēng)運(yùn)行工況
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
在學(xué)期間研究成果及發(fā)表論文情況
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3789773
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