發(fā)布時間：2017-04-23 12:08

  本文關(guān)鍵詞：異步電機(jī)SVPWM的矢量控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 近年來,隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)的發(fā)展以及新的電機(jī)控制理論的出現(xiàn),極大的促進(jìn)了異步電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低,采用矢量控制技術(shù)可以獲得和直流電機(jī)相媲美的控制性能,而且異步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度。論文深入研究了基于電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的矢量控制系統(tǒng)的基本原理,設(shè)計(jì)了一款基于DSP控制芯片TMS320F2812的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),并通過仿真和實(shí)驗(yàn)對該控制系統(tǒng)性能進(jìn)行測試和評估。 首先,選用低壓鼠籠異步電機(jī)作為研究對象,利用坐標(biāo)變換理論,分析了異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)基本數(shù)學(xué)模型。利用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了異步電機(jī)定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量的解耦。分析了空間矢量PWM的調(diào)制算法以及實(shí)現(xiàn)方法,最后設(shè)計(jì)了異步電機(jī)的雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。 然后,利用Matlab/Simulink在構(gòu)建二相靜止α-β坐標(biāo)下異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了基于電壓空間矢量脈寬調(diào)制的異步電機(jī)矢量控制模型。包括電機(jī)模塊、坐標(biāo)變換模塊、磁鏈觀測模塊、PI調(diào)節(jié)模塊、SVPWM模塊等。并對電機(jī)的啟動性能以及負(fù)載為階躍、斜坡和正弦輸入的情況進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明所建的系統(tǒng)模型動態(tài)過程符合實(shí)際調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)動過程。 根據(jù)異步電機(jī)矢量控制的原理,進(jìn)行了基于TMS320F2812控制芯片的全數(shù)字控制異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括了主電路(整流電路、濾波電路和逆變電路)、檢測電路(電流、電壓檢測電路和轉(zhuǎn)速檢測電路)以及輔助電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)、器件選型;系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括了主程序、定時器中斷子程序、ADC采樣程序、轉(zhuǎn)速采樣程序、PI調(diào)節(jié)程序,轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算程序等。并重點(diǎn)介紹了SVPWM模塊在DSP上編程實(shí)現(xiàn)的方法,采用定點(diǎn)運(yùn)算格式,通過軟件開發(fā)平臺CCS3.3編制控制程序,最后記錄了實(shí)際波形,與仿真波形進(jìn)行對比,驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性,可行性。并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析和討論,為后續(xù)的研究和開發(fā)更高性能電機(jī)控制系統(tǒng)奠定了必要的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：異步電機(jī) 電壓空間矢量脈寬調(diào)制 矢量控制 Matlab/Simulink TMS320F2812
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM343
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題的背景及意義8-9
• 1.2 異步電機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀9-13
• 1.3 論文的主要內(nèi)容13-14
• 2 異步電機(jī)矢量控制原理14-30
• 2.1 異步電機(jī)矢量控制的基本思想14-15
• 2.2 坐標(biāo)變換15-17
• 2.3 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.3.1 異步電機(jī)的多變量非線性數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.3.2 異步電機(jī)在二相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.3.3 異步電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型19
• 2.4 矢量控制系統(tǒng)的建立19-22
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子磁場定向控制(FOC)的異步電機(jī)模型20-21
• 2.4.2 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測21-22
• 2.4.3 基于SVPWM 的矢量控制系統(tǒng)22
• 2.5 SVPWM 及逆變技術(shù)22-29
• 2.5.1 電壓與磁鏈的關(guān)系23
• 2.5.2 SVPWM 原理23-25
• 2.5.3 SVPWM 控制算法實(shí)現(xiàn)25-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 3 矢量控制系統(tǒng)的 Matlab/Simulink 仿真30-42
• 3.1 Matlab/Simulink 仿真平臺簡介30
• 3.2 三相交流異步電機(jī)模型30-33
• 3.3 矢量控制系統(tǒng)模型33-39
• 3.3.1 坐標(biāo)變換模塊33-34
• 3.3.2 PI 調(diào)節(jié)模塊34
• 3.3.3 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測模塊34-35
• 3.3.4 SVPWM 模塊35-39
• 3.3.5 矢量控制系統(tǒng)仿真模型39
• 3.4 仿真結(jié)果與分析39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 矢量控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)42-52
• 4.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)總體框圖42-43
• 4.2 控制芯片TMS320F2812 簡介43-44
• 4.3 主電路設(shè)計(jì)44-47
• 4.3.1 整流電路44-45
• 4.3.2 濾波電路45
• 4.3.3 逆變電路45-47
• 4.4 檢測電路設(shè)計(jì)47-50
• 4.4.1 電流、電壓檢測電路47-48
• 4.4.2 轉(zhuǎn)速檢測電路48-50
• 4.5 其他外圍電路設(shè)計(jì)50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 5 矢量控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-70
• 5.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺簡介52-53
• 5.2 DSP 定點(diǎn)運(yùn)算53-55
• 5.3 軟件系統(tǒng)主要模塊設(shè)計(jì)55-64
• 5.3.1 ADC 采樣模塊57-59
• 5.3.2 轉(zhuǎn)速采樣模塊59-60
• 5.3.3 PI 調(diào)節(jié)器模塊60-61
• 5.3.4 轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算模塊61-62
• 5.3.5 坐標(biāo)變換模塊62-63
• 5.3.6 SVPWM 模塊63-64
• 5.4 SVPWM 在DSP 上的實(shí)現(xiàn)64-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 6 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 主要結(jié)論70-71
• 6.2 后續(xù)研究工作的展望71-72
• 致謝72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 附錄78
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄78

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張恒;基于矢量控制方法的異步電機(jī)電主軸高速運(yùn)行特性的研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 劉江華;基于預(yù)測電壓調(diào)制與T-S模糊控制的PMLSM直接推力控制[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

3 戴長秋;基于變頻技術(shù)的泵控缸液壓調(diào)速系統(tǒng)的模糊PID控制[D];武漢工程大學(xué);2012年

4 旦高亮;電動汽車用交流異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制策略[D];重慶大學(xué);2012年

5 鹿水;基于DSP的中壓變頻器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];安徽工程大學(xué);2012年

6 潘景鵬;異步電機(jī)的數(shù)字化矢量控制[D];大連理工大學(xué);2013年

7 邵錦敏;ACIM矢量控制及MATLAB仿真和硬件設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2013年

8 周光遠(yuǎn);交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)[D];沈陽理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：異步電機(jī)SVPWM的矢量控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：322367