在半橋級聯(lián)型多電平逆變器的基礎(chǔ)上對交流伺服電機驅(qū)動方法展開的深入研究,無論是對我國伺服驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展、裝備制造業(yè)的發(fā)展還是工業(yè)生產(chǎn)中所需的技術(shù)來說都具有重要的理論價值和重大的現(xiàn)實意義,其不僅為交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展奠定了堅實的理論基礎(chǔ),而且擁有廣闊的應(yīng)用前景。而在一眾交流伺服電機中,因永磁同步伺服電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)轉(zhuǎn)子材料所具有的其他電機無法比擬的卓越特性,已成為交流伺服電機的第一選擇。本文以TMS320F2812芯片為控制核心,分別采用了id=0的矢量控制算法、基于半橋級聯(lián)型三電平逆變電路的控制算法以及基于反正切函數(shù)的傳統(tǒng)滑模觀測器控制算法,設(shè)計了PMSM的伺服控制系統(tǒng),搭建硬件實驗系統(tǒng),結(jié)合所提控制理論,驗證理論的正確性。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,分析交流伺服控制系統(tǒng)的組成并建立其在不同坐標系下的數(shù)學模型,和其數(shù)學模型在不同坐標系下相互轉(zhuǎn)換時的變換關(guān)系。闡述并比較幾種較為普遍使用的矢量控制方法,確定選用id=0的矢量控制方法,并簡述矢量控制策略的基本方法和控制原理。其次,研究基于半橋級聯(lián)型多電平逆變器的永磁同步... 

【文章來源】：北京印刷學院北京市

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

自適應(yīng)控制工作原理圖

5的好壞，故專家系統(tǒng)也被稱為基于知識的系統(tǒng)（knowledge-basedsystem）[12]。圖1-2專家控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2）模糊控制（FC-FuzzyControl）是以模糊集合化、模糊邏輯推理和模糊語言變量為理論基礎(chǔ)的一種計算機數(shù)字控制技術(shù)，其系統(tǒng)原理圖如圖1-3所示。模糊控制主要針對難以建立數(shù)學模型甚至無法建立數(shù)學模型的情況，具有無需建立精準數(shù)學模型，僅依靠自然語言模糊描述來進行模糊推理從而控制系統(tǒng)的特點；是一種非線性控制器，自適應(yīng)和自調(diào)整功能可以幫助這種控制器來控制不確定性強或者傳統(tǒng)非線性理論無法處理的問題[13]。圖1-3模糊控制系統(tǒng)原理框圖3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制（NeuralNetworksContro，NNC）在控制系統(tǒng)中采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對復雜非線性對象建模，同時也可作為控制器識別和處理收集來的信息，然后根據(jù)運算結(jié)果進行初步辨識和診斷工作，其固有的非線性模擬能力、獨有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、高度的自適應(yīng)和容錯特性等顯著特征，使其在控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制主要包括包括模型參考自適應(yīng)控制最優(yōu)決策控制、預(yù)測控制、內(nèi)�？刂啤⒅苯幽婺？刂频萚14]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運用仿生學的方法分析并研究智能系統(tǒng)中的高級信息處理問題，具有強魯棒性、易上手和非線性等明顯優(yōu)勢；但相對地，其缺點也十分明顯，具有交互性能差、計算量大、不給出推理過程和推理依據(jù)，就無法倒推、無法自檢等缺陷[15]。4）遺傳算法（GeneticeAlgorithm，GA）實際上是一種隨機搜索方法，具有直接性、全局性且不依賴具體問題等特點，是一種模擬生物進化過程的啟發(fā)式智能搜索算法�；具z傳算法主要包括編碼體、個體適應(yīng)度評估和遺傳運算幾部分，由于遺傳算法屬于啟發(fā)式智能搜索算法，因此沒有具體標準或準確的值可以參照，只能依靠以往經(jīng)驗去選齲遺傳算法具有以下幾大特征?

5的好壞，故專家系統(tǒng)也被稱為基于知識的系統(tǒng)（knowledge-basedsystem）[12]。圖1-2專家控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2）模糊控制（FC-FuzzyControl）是以模糊集合化、模糊邏輯推理和模糊語言變量為理論基礎(chǔ)的一種計算機數(shù)字控制技術(shù)，其系統(tǒng)原理圖如圖1-3所示。模糊控制主要針對難以建立數(shù)學模型甚至無法建立數(shù)學模型的情況，具有無需建立精準數(shù)學模型，僅依靠自然語言模糊描述來進行模糊推理從而控制系統(tǒng)的特點；是一種非線性控制器，自適應(yīng)和自調(diào)整功能可以幫助這種控制器來控制不確定性強或者傳統(tǒng)非線性理論無法處理的問題[13]。圖1-3模糊控制系統(tǒng)原理框圖3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制（NeuralNetworksContro，NNC）在控制系統(tǒng)中采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對復雜非線性對象建模，同時也可作為控制器識別和處理收集來的信息，然后根據(jù)運算結(jié)果進行初步辨識和診斷工作，其固有的非線性模擬能力、獨有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、高度的自適應(yīng)和容錯特性等顯著特征，使其在控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制主要包括包括模型參考自適應(yīng)控制最優(yōu)決策控制、預(yù)測控制、內(nèi)�？刂�、直接逆�？刂频萚14]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運用仿生學的方法分析并研究智能系統(tǒng)中的高級信息處理問題，具有強魯棒性、易上手和非線性等明顯優(yōu)勢；但相對地，其缺點也十分明顯，具有交互性能差、計算量大、不給出推理過程和推理依據(jù)，就無法倒推、無法自檢等缺陷[15]。4）遺傳算法（GeneticeAlgorithm，GA）實際上是一種隨機搜索方法，具有直接性、全局性且不依賴具體問題等特點，是一種模擬生物進化過程的啟發(fā)式智能搜索算法。基本遺傳算法主要包括編碼體、個體適應(yīng)度評估和遺傳運算幾部分，由于遺傳算法屬于啟發(fā)式智能搜索算法，因此沒有具體標準或準確的值可以參照，只能依靠以往經(jīng)驗去選齲遺傳算法具有以下幾大特征?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于單片機的交流伺服電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)研究[J]. 趙磊,王哈力,何緒鋒,周永勤.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(16)
[2]永磁同步電機的無傳感器控制策略[J]. 吳奇,程小華.  電機與控制應(yīng)用. 2009(08)
[3]永磁同步電機伺服系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 孫華建,李學森,朱寶忠.  中國西部科技. 2009(16)
[4]伺服系統(tǒng)的發(fā)展及展望[J]. 吳舉秀,張愛英,田秀剛.  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2009(04)
[5]永磁交流伺服系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展概況[J]. 黃聲華,吳芳.  微特電機. 2008(05)
[6]滑模變結(jié)構(gòu)控制理論研究綜述[J]. 穆效江,陳陽舟.  控制工程. 2007(S2)
[7]滑模變結(jié)構(gòu)控制理論及其算法研究與進展[J]. 劉金琨,孫富春.  控制理論與應(yīng)用. 2007(03)
[8]伺服技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J]. 崔鳳波.  機電設(shè)備. 2007(04)
[9]現(xiàn)代多電平逆變器拓撲[J]. 彭方正,錢照明,羅吉蓋斯,賴澤生.  變流技術(shù)與電力牽引. 2006(05)
[10]現(xiàn)代多電平逆變器的控制策略[J]. 彭方正,錢照明,羅吉蓋斯,賴澤生.  變流技術(shù)與電力牽引. 2006(04)

博士論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器運行控制技術(shù)研究[D]. 李冉.浙江大學 2012

碩士論文
[1]三電平逆變器控制策略的研究[D]. 賈煜.中南大學 2010
[2]永磁同步電機無位置傳感器技術(shù)的研究[D]. 王明金.南京航空航天大學 2009



本文編號：2917340