本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)無(wú)電流傳感器矢量控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 表貼式永磁同步電機(jī) 反推自適應(yīng)觀測(cè)器 定子電流估計(jì) 電壓空間矢量調(diào)制

【摘要】：電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的大力發(fā)展是世界各國(guó)針對(duì)能源交通戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型所采取的一項(xiàng)重要措施,目前該領(lǐng)域所面臨的兩大主要問(wèn)題之一是控制系統(tǒng)的安全性和可靠性,永磁同步電機(jī)作為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流電機(jī)之一,其安全穩(wěn)定性問(wèn)題自然成為現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)。能夠影響電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性因素非常多,如工作環(huán)境、電機(jī)本身結(jié)構(gòu)缺陷、控制策略等。本文主要是從慣用的電機(jī)控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)入手,針對(duì)表貼式永磁同步電機(jī)矢量控制結(jié)構(gòu)中的多個(gè)物理傳感器所帶來(lái)的安全隱患提出一種電流估計(jì)方案,從而實(shí)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)電流傳感器矢量控制,并對(duì)此方案設(shè)計(jì)了一系列的仿真和實(shí)驗(yàn)來(lái)加以驗(yàn)證。本課題首先對(duì)永磁同步電機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)與分類,以及經(jīng)坐標(biāo)變換后在不同的坐標(biāo)系下動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行詳細(xì)介紹。采用比較新穎的電壓矢量控制策略,根據(jù)該種控制結(jié)構(gòu)以及電機(jī)模型的強(qiáng)耦合非線性特點(diǎn),結(jié)合控制比較靈活的反推控制技術(shù)提出了一種新型自適應(yīng)反推式觀測(cè)器,運(yùn)用該觀測(cè)器替代傳統(tǒng)的電流傳感器對(duì)電機(jī)的d-q軸定子電流和電阻進(jìn)行估計(jì),為消除或者削弱電機(jī)參數(shù)波動(dòng)對(duì)估計(jì)的結(jié)果造成的影響,設(shè)計(jì)了一種旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)偏差補(bǔ)償方案,來(lái)提高觀測(cè)器的估計(jì)能力和控制的實(shí)時(shí)性。為驗(yàn)證觀測(cè)器對(duì)電機(jī)定子電流的估計(jì)性能,分別構(gòu)建了SPMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有電流傳感器和無(wú)電流傳感器矢量控制結(jié)構(gòu)的Matlab/Simulink仿真模型,仿真比較結(jié)果證明該方案可以快速跟蹤d-q軸定子電流的給定值,且估計(jì)電流含有的諧波成分很少、動(dòng)態(tài)性能好、抗干擾能力強(qiáng),且控制靈活。最后在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下搭建了SPMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)電流傳感器電壓空間矢量控制結(jié)構(gòu)來(lái)驗(yàn)證該理論的正確性以及系統(tǒng)的可行性,分別設(shè)計(jì)了以新型帶浮點(diǎn)處理功能的DSPF28335為主控制器的硬件外圍電路和在CCS V5.0環(huán)境下用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫的控制系統(tǒng)的軟件程序,并且對(duì)SVPWM、主要的調(diào)節(jié)器以及反推自適應(yīng)觀測(cè)器的數(shù)字化進(jìn)行了具體介紹,最終完成了本課題算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了表貼式永磁同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)電流傳感器電壓空間矢量控制,并對(duì)實(shí)驗(yàn)的波形進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析總結(jié),該研究對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：表貼式永磁同步電機(jī) 反推自適應(yīng)觀測(cè)器 定子電流估計(jì) 電壓空間矢量調(diào)制
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(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4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述10-11
• 1.3 控制策略概述11-13
• 1.4 本論文的研究結(jié)構(gòu)和內(nèi)容13-14
• 2 永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)模型及SVPWM控制原理14-29
• 2.1 永磁同步電機(jī)構(gòu)造與分類14-15
• 2.2 永磁同步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型15-20
• 2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系下PMSM數(shù)學(xué)模型15-17
• 2.2.2 坐標(biāo)變換17-19
• 2.2.3 d-q坐標(biāo)系中PMSM在的動(dòng)態(tài)模型19-20
• 2.3 電壓空間矢量控制算法20-28
• 2.3.1 SVPWM基本思想20
• 2.3.2 SVPWM基本原理及公式20-26
• 2.3.3 三相PWM波具體實(shí)現(xiàn)26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 基于反推式自適應(yīng)觀測(cè)器的電流估計(jì)方法29-40
• 3.1 反推式技術(shù)理論及特點(diǎn)29-30
• 3.1.1 反推式技術(shù)概述29
• 3.1.2 反推式技術(shù)設(shè)計(jì)方案及特點(diǎn)29-30
• 3.2 新型自適應(yīng)反推式觀測(cè)器的設(shè)計(jì)30-32
• 3.3 偏差補(bǔ)償32-33
• 3.4 反推自適應(yīng)觀測(cè)器仿真及分析33-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 4 SPMSM的無(wú)電流傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)40-56
• 4.1 系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)40-46
• 4.1.1 系統(tǒng)電源部分41-43
• 4.1.2 信號(hào)檢測(cè)電路43-44
• 4.1.3 主控制器TMS320F2833544-45
• 4.1.4 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)45-46
• 4.2 SPMSM無(wú)電流傳感器矢量控制的軟件設(shè)計(jì)46-51
• 4.2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)46-47
• 4.2.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)47-48
• 4.2.3 定子電流估計(jì)程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.2.4 數(shù)字化PI調(diào)節(jié)器49-50
• 4.2.5 SVPWM算法的具體實(shí)現(xiàn)50-51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析51-55
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹51-52
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-55
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：796033