本文關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)的矢量控制研究

  更多相關(guān)文章： 壓縮機(jī) 永磁同步電機(jī) 矢量控制 模型參考自適應(yīng)

【摘要】：能源危機(jī)給人類的生活環(huán)境帶來挑戰(zhàn),人們都在為可持續(xù)發(fā)展的目的積極的推廣節(jié)能改造技術(shù)。壓縮機(jī)是一種將氣體壓縮從而提供動(dòng)力或輸運(yùn)氣體的機(jī)械,是石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的機(jī)械設(shè)備。由于永磁同步電機(jī)體積小、功率密度和效率高及動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),因而在壓縮機(jī)上的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注。本文選取內(nèi)置式永磁同步電機(jī)作為研究對(duì)象,對(duì)其矢量控制策略展開研究,著重研究了定子電阻變化及軟件延時(shí)對(duì)無傳感器控制算法的影響及改善措施,具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)意義。首先,本文從永磁同步電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)出發(fā),介紹了矢量控制所用的坐標(biāo)變換,并推導(dǎo)出永磁同步電機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)地闡述了永磁同步電機(jī)的矢量控制理論,并得到了基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向下的矢量控制框圖,為下文介紹無傳感器控制策略模型的搭建做好充足的理論準(zhǔn)備。其次,針對(duì)壓縮機(jī)用永磁電機(jī)安裝傳感器帶來的成本與體積增大,以及在壓縮機(jī)復(fù)雜工況下的可靠性低、受環(huán)境影響較大等問題,本文采用基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)算法的無傳感器控制策略對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置與速度進(jìn)行估測(cè)。同時(shí)針對(duì)對(duì)電機(jī)低速運(yùn)行時(shí),定子電阻變化對(duì)磁鏈估測(cè)精度影響及由此帶來的誤差問題,本文提出了一種反饋誤差校正法。該方法能夠消除磁鏈估測(cè)中存在的誤差,顯著提高了磁鏈觀測(cè)器的精度。然后,還研究了軟件延時(shí)帶來的角度誤差,并提出了補(bǔ)償措施來改善。本文還簡(jiǎn)要介紹了壓縮機(jī)用永磁電機(jī)全速度運(yùn)行控制策略,包括電機(jī)初始位置定位、啟動(dòng)以及雙閉環(huán)矢量控制。最后,在MATLAB/SIMULINK平臺(tái)上搭建了基于改進(jìn)型MRAS的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識(shí)系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。隨后介紹了基于TI公司TMS320F28335芯片的試驗(yàn)平臺(tái)硬、軟件設(shè)計(jì),針對(duì)一臺(tái)37KW壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了所提算法的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：壓縮機(jī) 永磁同步電機(jī) 矢量控制 模型參考自適應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 壓縮機(jī)系統(tǒng)11-13
• 1.2.1 壓縮機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展11-12
• 1.2.2 壓縮機(jī)系統(tǒng)的組成和原理12-13
• 1.3 永磁電機(jī)控制策略研究背景13-16
• 1.3.1 永磁同步電機(jī)無傳感器技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.3.2 參數(shù)變化對(duì)無傳感器算法影響的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)研究的現(xiàn)狀16
• 1.5 課題的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.6 課題來源17-18
• 第2章 永磁同步電機(jī)矢量控制理論18-29
• 2.1 永磁同步電機(jī)本體18-20
• 2.1.1 永磁同步電機(jī)簡(jiǎn)介18-19
• 2.1.2 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2 坐標(biāo)變換20-21
• 2.3 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型21-24
• 2.4 永磁同步電機(jī)的矢量控制策略24-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于MRAS的PMSM無傳感器控制策略29-42
• 3.1 模型參考自適應(yīng)的原理29-30
• 3.2 基于MRAS算法的控制策略實(shí)施方案30-34
• 3.2.1 MRAS設(shè)計(jì)思路30-32
• 3.2.2 基于定子磁鏈觀測(cè)模型的MRAS辨識(shí)方案32-34
• 3.3 改進(jìn)型MRAS的控制算法34-35
• 3.3.1 傳統(tǒng)MRAS算法中定子電阻的影響34
• 3.3.2 反饋誤差校正環(huán)節(jié)34-35
• 3.4 軟件延時(shí)對(duì)MRAS算法的影響35-37
• 3.5 壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略37-41
• 3.5.1 壓縮機(jī)的負(fù)載特性37-38
• 3.5.2 初始位置定位38-39
• 3.5.3 啟動(dòng)及運(yùn)行策略39-40
• 3.5.4 壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)運(yùn)行的分析40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證42-60
• 4.1 基于MRAS的PMSM控制策略仿真驗(yàn)證42-45
• 4.2 仿真結(jié)果與分析45-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證49-56
• 4.3.1 樣機(jī)系統(tǒng)及控制平臺(tái)49-50
• 4.3.2 硬件電路設(shè)計(jì)50-54
• 4.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)54-56
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄67-68
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間所參與的項(xiàng)目68

，

本文編號(hào)：645675