本文關(guān)鍵詞：無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

  更多相關(guān)文章： 無(wú)刷直流電機(jī) 正弦波控制 空間電壓矢量脈寬調(diào)制 位置檢測(cè) 滑模觀測(cè)器

【摘要】：無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行效率高,調(diào)速性能好,廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、民用等領(lǐng)域。無(wú)刷直流電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)波形一般為梯形波。實(shí)際應(yīng)用中,為削弱齒槽轉(zhuǎn)矩,常采用定子斜槽、分?jǐn)?shù)槽,合理設(shè)計(jì)磁極形狀等方法。這種結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)波形接近正弦波,相比于傳統(tǒng)的120。方波控制,采用正弦波控制時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩更平穩(wěn),噪聲更小。無(wú)刷直流電機(jī)正弦波控制的關(guān)鍵是獲取準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。在高溫、高腐蝕性的場(chǎng)合,位置傳感器可靠性低。本文研究無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的矢量控制技術(shù),針對(duì)電機(jī)啟動(dòng)、啟動(dòng)到平滑運(yùn)行的切換、轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的估算等問(wèn)題,進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。在分析恒壓頻比啟動(dòng)方法的基礎(chǔ)上,為有效防止轉(zhuǎn)子失步和定子繞組過(guò)流,采用速度開(kāi)環(huán)-電流閉環(huán)的啟動(dòng)方法。提出一種基于電流幅值遞減的切換方法,逐漸減小給定角度與實(shí)際角度之差,實(shí)現(xiàn)最佳切換。電機(jī)運(yùn)行在中高速區(qū),采用滑模觀測(cè)器估算轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的雙閉環(huán)控制。在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的硬件和軟件。系統(tǒng)硬件電路主要包括電源電路、驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、電流采樣電路和調(diào)理電路。系統(tǒng)軟件主要包括主程序、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)子速度計(jì)算子程序、AD采樣中斷服務(wù)子程序、SCI通信中斷子程序及定時(shí)器中斷子程序等。最后,基于搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電機(jī)在空載和負(fù)載情況下均能可靠運(yùn)行,驗(yàn)證了方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)刷直流電機(jī) 正弦波控制 空間電壓矢量脈寬調(diào)制 位置檢測(cè) 滑模觀測(cè)器
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM33;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 無(wú)刷直流電機(jī)正弦波驅(qū)動(dòng)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)方法10
• 1.2.2 空間電壓矢量調(diào)制(SVPWM)方法10-11
• 1.3 無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)技術(shù)11-14
• 1.3.1 有位置傳感器的位置檢測(cè)方法11-12
• 1.3.2 無(wú)位置傳感器的位置檢測(cè)方法12-14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行原理及其數(shù)學(xué)模型15-21
• 2.1 引言15
• 2.2 BLDCM的組成及其驅(qū)動(dòng)方式15-16
• 2.3 無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行原理16-18
• 2.3.1 方波控制16-17
• 2.3.2 正弦波控制17-18
• 2.4 無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.5 總結(jié)20-21
• 第三章 矢量控制原理及無(wú)位置控制技術(shù)研究21-43
• 3.1 引言21
• 3.2 無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制簡(jiǎn)介21-25
• 3.2.1 空間電壓矢量脈寬調(diào)制分析22-24
• 3.2.2 SVWPM算法的實(shí)現(xiàn)24-25
• 3.3 有霍爾時(shí)轉(zhuǎn)子位置估算策略研究25-28
• 3.3.1 基于低分辨率位置傳感器的位置估算策略25-26
• 3.3.2 位置估算法的仿真研究26-28
• 3.4 無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)啟動(dòng)算法28-33
• 3.4.1 恒壓頻比啟動(dòng)28-29
• 3.4.2 電流閉環(huán)啟動(dòng)29-31
• 3.4.3 狀態(tài)切換分析31-33
• 3.5 基于滑模觀測(cè)器的無(wú)刷直流電機(jī)矢量控制33-40
• 3.5.1 滑模變結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介33-35
• 3.5.2 改進(jìn)型滑模算法35-36
• 3.5.3 滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)36-38
• 3.5.4 滑模觀測(cè)器仿真模型的建立38-40
• 3.6 本章小結(jié)40-43
• 第四章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-59
• 4.1 引言43
• 4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)43-48
• 4.2.1 控制芯片TMS320F2812介紹43-44
• 4.2.2 電源轉(zhuǎn)換電路44-45
• 4.2.3 主功率逆變電路45-47
• 4.2.4 通信電路47
• 4.2.5 電流檢測(cè)/調(diào)理電路47-48
• 4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)48-57
• 4.3.1 主程序模塊48-49
• 4.3.2 PWM中斷模塊49-50
• 4.3.3 電流采樣模塊50-52
• 4.3.4 滑模算法52
• 4.3.5 通信中斷模塊52-54
• 4.3.6 上位機(jī)界面54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析59-67
• 5.1 引言59
• 5.2 控制系統(tǒng)介紹59-60
• 5.3 系統(tǒng)調(diào)試60-65
• 5.3.1 矢量控制實(shí)驗(yàn)分析60-62
• 5.3.2 采樣電路實(shí)驗(yàn)分析62
• 5.3.3 滑模觀測(cè)器位置估算效果62-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67
• 6.2 課題展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：805614