基于DSP的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 00:48
相對(duì)于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)而言,采用直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制具有高精度、高能量轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。為了進(jìn)一步地提高永磁同步直線電機(jī)的速度響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度,并且抑制推力波動(dòng)對(duì)直線電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的影響,設(shè)計(jì)了一套直線電機(jī)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái),并主要使用了矢量控制算法、SVPWM算法、H∞控制算法、零相位控制器對(duì)直線電機(jī)進(jìn)行控制,在穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的指標(biāo)上達(dá)到了很好的效果。首先介紹了直線電機(jī)的基本工作原理,在此基礎(chǔ)上建立了PMLSM的數(shù)學(xué)模型。在引入矢量控制和SVPWM算法之后,給出了PMLSM的整體控制策略,為全文奠定基調(diào)。接著引入Ziger-Nichlol法整定PID控制器的參數(shù),對(duì)H∞控制算法、零相位控制器進(jìn)行了理論分析和MATLAB仿真,仿真結(jié)果表明:在H∞控制器和ZPETC的共同作用下,速度響應(yīng)和推力波動(dòng)率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制。軟硬件的設(shè)計(jì)是整個(gè)控制系統(tǒng)的重要部分,對(duì)硬件部分的DSP F2812開發(fā)板和電機(jī)驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行了詳盡的闡述。在軟件部分,對(duì)主程序進(jìn)行了分析介紹,再分別對(duì)脈沖位置控制程序、光電傳感器檢測(cè)反向程序、H∞控制算法、ZPETC算法、SVPWM算法模塊、位置信號(hào)捕獲環(huán)節(jié)、...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)換為直線電機(jī)示意圖??從圖2-1中可W看出,原來旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子通過徑向剖開等效后,轉(zhuǎn)換為直??線巧機(jī)的初級(jí)結(jié)構(gòu),繞組鑲嵌在齒槽內(nèi),初級(jí)也是直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)子:而原??
的d軸電流和q軸電流的指令值,而這兩個(gè)電流僅僅存在于dq坐標(biāo)系下的直線??電機(jī)模型中,并不能直接用來對(duì)PMLSM控制,所W需要將它們轉(zhuǎn)化到S相靜止??坐標(biāo)系中,經(jīng)過圖2-4中的2r/2s變換和2/3變換兩個(gè)單元的作用后,得到了H??13??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步直線電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王明義,劉家曦,李立毅,曹繼偉,張成明,潘東華. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]永磁同步直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)[J]. 趙國(guó)平,吳紅星,張立華,李立毅. 微電機(jī). 2013(08)
[3]基于直線電機(jī)的數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)[J]. 李周平. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(03)
[4]軌道交通用大功率直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)及特性計(jì)算[J]. 杜玉梅,金能強(qiáng). 微特電機(jī). 2009(12)
[5]新型節(jié)能制冷機(jī)用直線電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制[J]. 王真,魯華,羅東輝,張東寧. 微特電機(jī). 2008(01)
[6]基于多線程技術(shù)的雙直線電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制研究[J]. 陳靜,劉強(qiáng). 機(jī)床與液壓. 2007(12)
[7]基于ZPETC和DOB的永磁直線同步電機(jī)的魯棒跟蹤控制[J]. 趙希梅,郭慶鼎. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(30)
[8]數(shù)控機(jī)床直線伺服驅(qū)動(dòng)控制的若干問題與展望[J]. 郭慶鼎,趙希梅. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]日本直線電機(jī)地鐵車輛技術(shù)[J]. 楊中平,柳擁軍,單雷. 都市快軌交通. 2006(02)
[10]直線電機(jī)牽引方式在城軌交通選線中的優(yōu)勢(shì)[J]. 彭金水. 都市快軌交通. 2006(01)
碩士論文
[1]基于直線電機(jī)的精密位置伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3261519
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)換為直線電機(jī)示意圖??從圖2-1中可W看出,原來旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子通過徑向剖開等效后,轉(zhuǎn)換為直??線巧機(jī)的初級(jí)結(jié)構(gòu),繞組鑲嵌在齒槽內(nèi),初級(jí)也是直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)子:而原??
的d軸電流和q軸電流的指令值,而這兩個(gè)電流僅僅存在于dq坐標(biāo)系下的直線??電機(jī)模型中,并不能直接用來對(duì)PMLSM控制,所W需要將它們轉(zhuǎn)化到S相靜止??坐標(biāo)系中,經(jīng)過圖2-4中的2r/2s變換和2/3變換兩個(gè)單元的作用后,得到了H??13??
知、?丄山山t!??!?^0?^1?^2?'0?'2?'1?f〇?j??i?4?2?2?2?Y?T?T?i??!???:??;?T。?i??圖2-t零矢量分布的SVPWM實(shí)現(xiàn)??零矢量分布的SVPWM實(shí)現(xiàn)如團(tuán)2-6所示,這種方法的特點(diǎn)是:在每個(gè)循??環(huán)周期,W零矢量開始,又W零矢量結(jié)束,當(dāng)矢量之間交替轉(zhuǎn)換時(shí),只改變一相??的開關(guān)狀態(tài),然而在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),H相中各相的狀態(tài)只會(huì)改變一次。再設(shè)各??相的導(dǎo)通時(shí)間分別為4。。、/bon、/£。。,則導(dǎo)通時(shí)間可1^用中間變量^、/2來表示,??則各相的實(shí)際導(dǎo)通時(shí)間如表2-5所示:?????表2-5各相的實(shí)際導(dǎo)通時(shí)間?????扇區(qū)號(hào)?I?I?I?II?I?III?I?IV?I?V?I?VI??/aon?(1+/1-/2)/2?(l-/i-b)/2?。+。+0/2?(1+f?什?b)/2?{\+h-h)H??/bon?(1+。+切/2?{\+t\-t2)l2?(1+。-6)/2?(l+/l+/])/2??tcon?(1+。牛?h)/2?{\+t\-h)l2?(l+/i?牛的/2?(1+/i-/2)/2?(1-/i-/2)/2??2.5永巧同步直線電機(jī)的整體控制策略??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步直線電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王明義,劉家曦,李立毅,曹繼偉,張成明,潘東華. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]永磁同步直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)[J]. 趙國(guó)平,吳紅星,張立華,李立毅. 微電機(jī). 2013(08)
[3]基于直線電機(jī)的數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)[J]. 李周平. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(03)
[4]軌道交通用大功率直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)及特性計(jì)算[J]. 杜玉梅,金能強(qiáng). 微特電機(jī). 2009(12)
[5]新型節(jié)能制冷機(jī)用直線電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制[J]. 王真,魯華,羅東輝,張東寧. 微特電機(jī). 2008(01)
[6]基于多線程技術(shù)的雙直線電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制研究[J]. 陳靜,劉強(qiáng). 機(jī)床與液壓. 2007(12)
[7]基于ZPETC和DOB的永磁直線同步電機(jī)的魯棒跟蹤控制[J]. 趙希梅,郭慶鼎. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(30)
[8]數(shù)控機(jī)床直線伺服驅(qū)動(dòng)控制的若干問題與展望[J]. 郭慶鼎,趙希梅. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]日本直線電機(jī)地鐵車輛技術(shù)[J]. 楊中平,柳擁軍,單雷. 都市快軌交通. 2006(02)
[10]直線電機(jī)牽引方式在城軌交通選線中的優(yōu)勢(shì)[J]. 彭金水. 都市快軌交通. 2006(01)
碩士論文
[1]基于直線電機(jī)的精密位置伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3261519
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