隨著功率器件以及電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,交流電機(jī)在工業(yè)和日用電器中應(yīng)用的占比越來(lái)越高,永磁同步電機(jī)憑借自身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作效率高,控制技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),在交流伺服系統(tǒng)中占據(jù)重要位置。在永磁同步電機(jī)控制領(lǐng)域中,電機(jī)控制策略、逆變器控制技術(shù)、轉(zhuǎn)子位置以及速度檢測(cè)方法和控制器的設(shè)計(jì)都是與系統(tǒng)控制性能息息相關(guān)的重要課題。由于電機(jī)控制涉及到復(fù)雜算法,傳統(tǒng)單片機(jī)在計(jì)算速度與數(shù)據(jù)處理能力上無(wú)法滿足需求,計(jì)算性能更好的數(shù)字信號(hào)處理器成為電機(jī)控制的最佳選擇。本文詳細(xì)分析了基于坐標(biāo)變換原理的永磁同步電機(jī)矢量控制策略,使用空間矢量脈寬調(diào)制算法實(shí)現(xiàn)逆變器的控制,建立速度、電流雙環(huán)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的控制。由于編碼器的存在增加了成本并且影響控制性能,本文采用滑模觀測(cè)器估算電機(jī)轉(zhuǎn)子位置同時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行測(cè)速,用以實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制。在控制器的設(shè)計(jì)上,本文根據(jù)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo),設(shè)計(jì)電機(jī)控制系統(tǒng)PI控制器參數(shù),同時(shí)引入模糊控制算法對(duì)速度環(huán)PI控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。論文通過(guò)Matlab/Simulink軟件仿真驗(yàn)證了矢量控制算法、空間矢量脈寬調(diào)制算法、PI參數(shù)設(shè)計(jì)方法的正確性,并且通過(guò)對(duì)比仿真證明了模糊控制算法提升了系統(tǒng)的控... 

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 永磁同步電機(jī)的相關(guān)控制技術(shù)
        1.2.1 永磁同步電機(jī)的矢量控制技術(shù)
        1.2.2 永磁同步電機(jī)參數(shù)的滑模預(yù)測(cè)技術(shù)
        1.2.3 永磁同步電機(jī)的智能控制技術(shù)
    1.3 永磁同步電機(jī)在塑料擠出機(jī)中的控制與監(jiān)測(cè)應(yīng)用
    1.4 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 永磁同步電機(jī)的矢量控制與滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 永磁同步電機(jī)的坐標(biāo)變換
        2.2.1 塑料擠出機(jī)伺服系統(tǒng)
        2.2.2 永磁同步電機(jī)的物理模型
        2.2.3 三相靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型
        2.2.4 靜止三相/兩相坐標(biāo)Clarke變換
        2.2.5 靜止/旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)Park變換
        2.2.6 旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型
    2.3 永磁同步電機(jī)的矢量控制技術(shù)
        2.3.1 塑料擠出機(jī)伺服系統(tǒng)矢量控制
        2.3.2 空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)與三相逆變技術(shù)
        2.3.3 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的算法實(shí)現(xiàn)
    2.4 滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        2.4.1 滑模觀測(cè)器模型
        2.4.2 滑模觀測(cè)器穩(wěn)定條件
        2.4.3 改進(jìn)切換函數(shù)
    2.5 PMSM轉(zhuǎn)角與速度計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
第三章 永磁同步電機(jī)模糊控制系統(tǒng)建模與仿真
    3.1 引言
    3.2 永磁體同步電機(jī)的電流環(huán)和速度環(huán)控制
        3.2.1 PMSM電流環(huán)PI控制器設(shè)計(jì)
        3.2.2 PMSM速度環(huán)PI控制器設(shè)計(jì)
    3.3 PMSM速度環(huán)的模糊邏輯PI參數(shù)自調(diào)整控制
        3.3.1 速度環(huán)模糊PI控制器設(shè)計(jì)
        3.3.2 模糊邏輯處理過(guò)程
    3.4 永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)建模與仿真
        3.4.1 PMSM坐標(biāo)變換算法模型
        3.4.2 PMSM空間矢量脈寬調(diào)制算法模型
        3.4.3 PMSM模糊控制算法模型
        3.4.4 PMSM控制系統(tǒng)仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 永磁同步電機(jī)DSP控制硬件系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 永磁同步電機(jī)DSP控制系統(tǒng)
        4.2.1 永磁同步電機(jī)DSP控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)
        4.2.2 伺服電機(jī)控制模式
    4.3 PMSM主電路和驅(qū)動(dòng)控制分析
        4.3.1 主電路分析
        4.3.2 DSP控制電路分析
        4.3.3 IGBT驅(qū)動(dòng)電路的分析
        4.3.4 三相保護(hù)與伺服報(bào)警電路
    4.4 信號(hào)采集及輔助電路分析
        4.4.1 電流檢測(cè)電路
        4.4.2 輔助電源電路
        4.4.3 數(shù)碼管顯示電路
        4.4.4 485串口通信電路
    4.5 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.5.1 電機(jī)控制算法控制軟件結(jié)構(gòu)
        4.5.2 主控制函數(shù)與中斷設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 永磁同步電機(jī)控制試驗(yàn)及在塑料擠出機(jī)中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 PMSM速度控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.2.1 試驗(yàn)平臺(tái)與參數(shù)設(shè)置
        5.2.2 塑料擠出機(jī)PMSM速度控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 塑料擠出機(jī)料筒溫度模糊控制
    5.4 塑料擠出機(jī)生產(chǎn)過(guò)程云監(jiān)控系統(tǒng)
        5.4.1 塑料擠出機(jī)擠出生產(chǎn)線遠(yuǎn)程監(jiān)控參數(shù)
        5.4.2 擠出機(jī)生產(chǎn)線通信網(wǎng)關(guān)
        5.4.3 基于阿里云平臺(tái)的塑料擠出機(jī)生產(chǎn)線監(jiān)控軟件
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
參考文獻(xiàn)
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]基于SMO的PMSM的控制方法的研究[D]. 李明炎.杭州電子科技大學(xué) 2014
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PMSM控制系統(tǒng)研究[D]. 向印中.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[6]基于滑模觀測(cè)器的無(wú)傳感PMSM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D]. 李超.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于DSP+FPGA的永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 農(nóng)先鵬.華中科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3728602