基于相電流重構的異步電機矢量控制系統的研究
本文關鍵詞: 異步電機 矢量控制 相電流重構 脈沖移位 矢量插入 dSPACE 出處:《南京理工大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:基于單電阻采樣的相電流重構方法能夠有效地降低交流變頻調速系統的成本與體積,適用于低成本應用場合。但是該方法存在不可觀測區(qū)內相電流重構失敗的問題。針對該問題,論文對基于單電阻采樣的相電流重構方法進行了深入的研究。論文以矢量控制理論為基礎,建立了按轉子磁鏈定向的直接矢量控制系統,對連續(xù)電壓空間矢量脈寬調制(CSVPWM)與不連續(xù)電壓空間矢量脈寬調制(DSVPWM)的原理以及實現方式進行了分析,通過MATLAB/Simulink對該控制系統進行了仿真與分析。在CSVPWM與DSVPWM兩種調制方式下對基于單電阻采樣相電流重構方法的基本原理進行了分析。針對傳統的脈沖移位相電流重構方法不能解決特定區(qū)域內相電流重構失敗的問題,論文提出了一種基于有效矢量插入的相電流重構方法,通過對有效矢量插入相的PWM波進行占空比補償,使有效矢量插入前后的合成電壓矢量保持不變,實現了整個矢量空間內的相電流重構。并通過仿真驗證了所提方法的可行性。最后,基于dSPACE半實物仿真平臺,構建了基于有效矢量插入相電流重構的矢量控制實時仿真實驗系統,該系統的設計內容主要包括硬件電路設計和離線仿真模型的實時改造。并利用ControlDesk軟件對該控制系統進行在線調試,實驗結果表明所提的相電流重構方法在CSVPWM與DSVPWM兩種調制方式下均是有效的。
[Abstract]:The phase current reconstruction method based on single resistance sampling can effectively reduce the cost and volume of AC variable frequency speed regulating system. This method is suitable for low cost applications. However, this method has the problem of failure of phase current reconstruction in the unobservable region. Based on the theory of vector control, a direct vector control system based on rotor flux linkage is established. The principle and implementation of continuous voltage space vector pulse width modulation (CSVPWM) and discontinuous voltage space vector pulse width modulation (DSVPWM) are analyzed. The control system is simulated and analyzed by MATLAB/Simulink. The basic principle of phase current reconstruction method based on single resistor sampling is analyzed under two modulation modes of CSVPWM and DSVPWM. The traditional pulse shift phase current reconstruction method is analyzed. The method can not solve the failure of phase current reconstruction in a specific region. In this paper, a phase current reconstruction method based on effective vector insertion is proposed. By compensating the duty cycle of the PWM wave of the effective vector insertion phase, the synthetic voltage vector before and after the effective vector insertion is kept unchanged. The phase current reconstruction in the whole vector space is realized, and the feasibility of the proposed method is verified by simulation. Finally, based on the dSPACE hardware-in-the-loop simulation platform, A real-time simulation system of vector control based on effective vector insertion phase current reconstruction is constructed. The design content of the system mainly includes hardware circuit design and real time transformation of off-line simulation model. The control system is debugged online by ControlDesk software. The experimental results show that the proposed phase current reconstruction method is effective in both CSVPWM and DSVPWM modulation modes.
【學位授予單位】:南京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM343;TP273
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