發(fā)布時間：2017-12-02 15:14

  本文關(guān)鍵詞：感應(yīng)電機三相四開關(guān)控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 感應(yīng)電機 三相四開關(guān)逆變器 直接轉(zhuǎn)矩控制 模型預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩

【摘要】：隨著電力電子技術(shù)和電機控制理論的不斷發(fā)展,交流電機調(diào)速系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在交流傳動控制系統(tǒng)中,感應(yīng)電機的諸多優(yōu)點使其成為高精度調(diào)速或伺服系統(tǒng)最常用的電機之一,針對感應(yīng)電機控制系統(tǒng)的研究也成為近年來的研究熱點。基于常規(guī)三相六開關(guān)逆變器的交流電機驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟,然而某些應(yīng)用場合,人們希望進一步節(jié)約成本,并且希望驅(qū)動器具有容錯運行的能力,因此基于三相四開關(guān)逆變器的電機運行方式應(yīng)運而生。本文對四開關(guān)運行方式進行理論分析,對其控制性能性能研究,并提出將模型預(yù)測直接轉(zhuǎn)矩控制算法應(yīng)用在該系統(tǒng)當(dāng)中,以期獲得更好的動靜態(tài)特性。本文首先分析了感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)了常規(guī)三相六開關(guān)逆變器的數(shù)學(xué)模型及電壓空間矢量,簡單闡述了感應(yīng)電機直接轉(zhuǎn)矩控制算法的基本原理,及其優(yōu)勢和劣勢。詳細分析了六開關(guān)運行方式下直接轉(zhuǎn)矩控制的實現(xiàn)過程。并通過搭建Simulink仿真模型對其控制效果進行了研究,指出直接轉(zhuǎn)矩控制動靜態(tài)特性的矛盾,驗證了理論分析的正確性和算法的有效性。根據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制策略的實現(xiàn)過程,本文針對三相四開關(guān)逆變器感應(yīng)電機控制系統(tǒng),重新構(gòu)建了基于該拓撲的直接轉(zhuǎn)矩控制算法,包括重新計算了逆變器的數(shù)學(xué)模型,重新定義了驅(qū)動器的電壓空間矢量,重新進行了扇區(qū)分配以及各種情況下電壓矢量的選擇。并基于理論分析搭建了系統(tǒng)離線仿真模型,仿真結(jié)果表明算法設(shè)計合理且切實可行。但同時指出,由于供電條件的惡化,加之直接轉(zhuǎn)矩控制固有的缺點,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能較差、轉(zhuǎn)矩脈動嚴(yán)重的問題。為了解決系統(tǒng)通靜態(tài)特性的矛盾,本文引入了模型預(yù)測控制思想,將其應(yīng)用在三相四開關(guān)感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)中。詳細分析了該算法的基本原理和工作過程,包括預(yù)測模型、目標(biāo)函數(shù)、滾動優(yōu)化等。通過仿真,與常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制的控制性能進行了對比。發(fā)現(xiàn)該算法在保持了良好的動態(tài)特性的同時,有效地改善了系統(tǒng)的靜態(tài)特性,符合理論分析的結(jié)論。最后,本文搭建了基于三相四開關(guān)逆變器供電的感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)實驗平臺,以TMS320F28335 DSP為核心控制芯片編寫算法,對整個控制系統(tǒng)進行了實物實驗,證明了前文提出的控制策略在實際應(yīng)用中的可行性及有效性,并取得了良好的控制效果。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM346

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1 羅慧;劉軍鋒;萬淑蕓;;感應(yīng)電機參數(shù)的離線辨識[J];電氣傳動;2006年08期

2 ;高速感應(yīng)電機玻璃鋼套環(huán)的研制和應(yīng)用[J];大電機技術(shù);1980年03期

3 楊國強;;三相感應(yīng)電機的計算機數(shù)學(xué)模型[J];成都科技大學(xué)學(xué)報;1986年01期

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5 張興華,戴先中,陸達君,沈建強;感應(yīng)電機的逆系統(tǒng)方法解耦控制[J];電氣傳動;2001年02期

6 吳峻,潘孟春,李圣怡,陳軼;感應(yīng)電機的參數(shù)辨識[J];微特電機;2001年06期

7 劉大年;感應(yīng)電機用電流源變換器設(shè)計中的控制方法探索[J];江蘇電器;2002年06期

8 宗學(xué)軍,樊立萍,袁德成,丁仁宏;感應(yīng)電機動態(tài)特性的雙線性子空間辨識研究[J];沈陽化工學(xué)院學(xué)報;2002年01期

9 陳林,方康玲,侯立軍;五相感應(yīng)電機建模與仿真[J];三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年04期

10 程小華;感應(yīng)電機內(nèi)部物理過程的框圖描述[J];微特電機;2003年04期

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1 胡云安;;感應(yīng)電機的塊控自適應(yīng)反步控制[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第一分冊）[C];2009年

2 郝蘭英;趙德宗;張承進;;高性能感應(yīng)電機速度控制的近期發(fā)展[A];第16屆中國過程控制學(xué)術(shù)年會暨第4屆全國故障診斷與安全性學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

3 王謙;周亞麗;張奇志;;感應(yīng)電機無速度傳感器矢量控制的研究[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第一分冊）[C];2009年

4 李陽;張曾科;;基于模糊邏輯的自尋優(yōu)感應(yīng)電機能量優(yōu)化控制[A];第七屆全國電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

5 沈艷霞;林瑾;紀(jì)志成;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)磁鏈估計的感應(yīng)電機自適應(yīng)反步控制[A];全國自動化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議論文集（一）[C];2005年

6 張慶新;王鳳翔;李文君;;一種感應(yīng)電機恒單位功率因數(shù)運行策略[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

7 劉曉東;橐曉宇;陸敏華;;感應(yīng)電機橢圓旋轉(zhuǎn)磁場的描述[A];第十一屆全國電工數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

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9 陳禮根;;基于降階擴展卡爾曼濾波的感應(yīng)電機轉(zhuǎn)速估計[A];第八屆全國電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

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4 張金良;基于卡爾曼濾波算法的感應(yīng)電機無傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2016年

5 李偉;感應(yīng)電機的非線性控制研究[D];華南理工大學(xué);2002年

6 王濤;感應(yīng)電機交流調(diào)速魯棒控制若干方法研究[D];西南交通大學(xué);2007年

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9 王高林;感應(yīng)電機無速度傳感器轉(zhuǎn)子磁場定向控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

10 陳維;無速度傳感器感應(yīng)電機的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒自適應(yīng)控制理論研究[D];湖南大學(xué);2010年

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