【摘要】：隨著現(xiàn)代控制理論和電力電子技術(shù)的進步,交流傳動系統(tǒng)的大功率化已然成為發(fā)展趨勢。而多相電機由于其高功率密度、高可靠性的特點,能很好地滿足大功率高可靠性交流傳動系統(tǒng)的要求。本文借鑒了傳統(tǒng)三相電機的一些研究方法,選擇了與傳統(tǒng)三相電機較為相近的雙三相電機進行研究。首先介紹了雙三相永磁同步電機(PMSM)的應用場合、數(shù)學建模和控制策略�？紤]到雙三相永磁同步電機廣泛應用于工況復雜的航空航天、電動汽車、機車動車和船舶艦艇等領(lǐng)域,電機驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性十分重要,因此文章分析了電機驅(qū)動系統(tǒng)中常見的故障類型以及故障應對措施,并對故障發(fā)生率高且故障影響較大的傳感器故障展開了詳細的研究。通過對電壓/電流傳感器和位置傳感器的故障數(shù)據(jù)比較,說明了無位置傳感器控制作為一種“應急備用”的重要性。其次討論了雙三相PMSM的數(shù)學建模。為了控制算法的實現(xiàn),需要對雙三相PMSM進行旋轉(zhuǎn)坐標變換,因此本文分析了基于矢量空間解耦的電機數(shù)學模型和基于雙d-q坐標變換的電機數(shù)學模型,并分析了兩種數(shù)學模型對應的PWM控制策略以及矢量控制的差異。然后基于雙三相PMSM數(shù)學模型,研究了雙三相PMSM的無位置傳感器控制,在低速段采取高頻信號注入方法,在高速段采取基于優(yōu)化的滑�？刂撇呗�,并通過觀測轉(zhuǎn)速的方法,將兩種方法有效結(jié)合,實現(xiàn)雙三相PMSM在全速范圍內(nèi)的無位置傳感器控制,在位置傳感器發(fā)生故障時能維持基本的安全運行,避免極端工況下因機械傳感器引起的可靠性降低問題。最后介紹了雙三相PMSM驅(qū)動控制實驗平臺的構(gòu)造、軟件設(shè)計和通信故障檢測,設(shè)計了雙三相PMSM基于雙d-q坐標變換控制算法的DSP實現(xiàn)方案,并對實驗平臺數(shù)據(jù)通訊部分進行了實驗驗證。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM341
【圖文】：

與真實量之間保持平行。逡逑偏差故障下，電流傳感器測量值與真實電流數(shù)值之間的差值隨下降是電流傳感器的測量能力下降，精度變差，雖然測量平均是測量值與真實電流數(shù)值之間的方差變大。逡逑障檢測中，完全失效故障是最容易檢測的，固定偏差故障和漂測。逡逑電流傳感器故障檢測逡逑傳感器通過電磁感應，將電流信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，通入到硬常用的是電子式電流互感器中的霍爾電流傳感器。逡逑電壓與磁場強度成正比例關(guān)系，提供恒定的控制電流，則霍爾場強度的影響。原邊電流改變，產(chǎn)生的磁場強度就發(fā)生變化，對應改變霍爾電壓，測量電壓就可以測得對應的原邊電流。逡逑

素影響位置檢測的工作場合。絕對式編碼器根據(jù)光電信號掃碼分度盤上的明、暗逡逑分布的二進制刻度盤來精確讀取電機的絕對旋轉(zhuǎn)角度，然后轉(zhuǎn)換成電信號輸出脈逡逑沖信號。絕對式編碼器的原理如圖１．９所示。碼盤由光學破璃制成，碼盤上有很逡逑多道刻線，構(gòu)成ｎ個同心圓，每道刻線從外向圓心分別以２線、４線、８線……逡逑２”線編排，分隔成明暗分區(qū)，因此通過讀取刻線對應的明、暗信號，可以獲得一逡逑個從１到２”－１的二進制碼（格雷碼），這樣由碼盤的機械位置決定了電機位置的逡逑讀取，不受停電的干擾。逡逑耗．丨：少邐￣￣逡逑圖１．９絕對式編碼器碼盤工作原理逡逑混合式旋轉(zhuǎn)編碼器匯集了以上兩種光電編碼器的優(yōu)點，同時輸出相對旋轉(zhuǎn)角逡逑度和絕對旋轉(zhuǎn)角度，具有增量式編碼器的靈活性和絕對式編碼器的精確性，在數(shù)逡逑控機宋、機器人、軍事測定等領(lǐng)域中應用廣泛。逡逑２＞位置傳感器故障分類逡逑在條件惡劣的工況下，位置傳感器會受到極大的影響，因此非常容易出現(xiàn)位逡逑１８逡逑

／碼盤逡逑圖１．８光電式增量編碼器工作原理圖逡逑碼器具有位置絕對唯一、干擾影響小和不需要掉電記應用于各種工業(yè)領(lǐng)域中的位置測量中。絕對式編碼器于開機后需要馬上找到精確位置的場合和不允許因測的工作場合。絕對式編碼器根據(jù)光電信號掃碼分度刻度盤來精確讀取電機的絕對旋轉(zhuǎn)角度，然后轉(zhuǎn)換成式編碼器的原理如圖１．９所示。碼盤由光學破璃制成，成ｎ個同心圓，每道刻線從外向圓心分別以２線、４隔成明暗分區(qū)，因此通過讀取刻線對應的明、暗信號的二進制碼（格雷碼），這樣由碼盤的機械位置決定電的干擾。逡逑

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本文編號：2772372