本文關(guān)鍵詞：基于MRAS的無(wú)速度傳感器永磁同步電機(jī)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電機(jī)(PMSM)以其體積小、噪聲低、效率高、功率密度大等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的迅速發(fā)展,交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)日益成熟,其中直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)由于控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、對(duì)電機(jī)參數(shù)依賴少等特點(diǎn)受到了國(guó)內(nèi)外的普遍重視。但是,在調(diào)速過(guò)程中,速度傳感器易受周?chē)h(huán)境的干擾,降低了系統(tǒng)可靠性,又增加了系統(tǒng)成本,因此,無(wú)速度傳感器的速度控制研究成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本文首先以永磁同步電機(jī)作為被控對(duì)象,分析其在各個(gè)坐標(biāo)系下所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,鑒于傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,開(kāi)關(guān)頻率不恒定的問(wèn)題,將空間電壓矢量調(diào)制(SVM)技術(shù)應(yīng)用到直接轉(zhuǎn)矩控制當(dāng)中,并在Matlab-Simulink環(huán)境中搭建系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真,結(jié)果證實(shí)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性好、磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較小,有很好的運(yùn)行效果。其次,詳細(xì)介紹了模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)的搭建原理,并用其代替速度傳感器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行估算,以永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型為參考模型,以電機(jī)轉(zhuǎn)速為可調(diào)參數(shù)建立參考模型,滿足波波夫超穩(wěn)定性定理構(gòu)建合適的自適應(yīng)率,將其應(yīng)用在系統(tǒng)當(dāng)中并在Matlab-Simulink環(huán)境中建立轉(zhuǎn)速識(shí)別模型并進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)運(yùn)行良好,達(dá)到了辨識(shí)轉(zhuǎn)速的目的,證明了系統(tǒng)的可行性。最后,以TMS320F28335為主控芯片搭建控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路、濾波電路、隔離電路等硬件電路,組成系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),選擇一臺(tái)額定功率為1.8kW的永磁同步電機(jī)作為被控設(shè)備,在CCS3.3環(huán)境下進(jìn)行軟件程序的編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)了基于MRAS的無(wú)速度傳感器永磁同步電機(jī)控制技術(shù)方案。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制 空間電壓矢量調(diào)制 模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 永磁同步電機(jī)的發(fā)展與特點(diǎn)11
• 1.3 永磁同步電機(jī)調(diào)速技術(shù)的分類與發(fā)展11-13
• 1.4 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 無(wú)速度傳感器技術(shù)14-16
• 1.6 本課題研究的內(nèi)容16-17
• 第2章 永磁同步電機(jī)構(gòu)造分類與數(shù)學(xué)模型17-23
• 2.1 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型19
• 2.2.2 兩相靜止坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.2.3 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型20
• 2.2.4 磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.3 永磁同步電機(jī)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換方式21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略23-41
• 3.1 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制理論23-27
• 3.1.1 定子電壓空間矢量24-25
• 3.1.2 定子磁鏈的估算與滯環(huán)控制25-27
• 3.1.3 電磁轉(zhuǎn)矩的估算與滯環(huán)控制27
• 3.1.4 電壓矢量開(kāi)關(guān)表27
• 3.2 空間電壓矢量調(diào)制直接轉(zhuǎn)矩控制(SVM-DTC)27-34
• 3.2.1 SVM-DTC控制方法理論28-29
• 3.2.2 SVM-DTC控制方法設(shè)計(jì)29-34
• 3.3 PMSM的SVM-DTC仿真模型的建立34-38
• 3.3.1 Clarke變換模塊34
• 3.3.2 磁鏈、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩角的估算模塊34-35
• 3.3.3 扇區(qū)判斷模塊35
• 3.3.4 相鄰矢量作用時(shí)間模塊35-37
• 3.3.5 SVPWM波生成模塊37-38
• 3.4 系統(tǒng)整體仿真及分析38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于MRAS的PMSM無(wú)速度傳感器控制41-52
• 4.1 模型參考自適應(yīng)的基本原理41-42
• 4.2 波波夫超穩(wěn)定性定理42-43
• 4.3 基于MRAS的無(wú)速度傳感器系統(tǒng)43-45
• 4.4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果45-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)52-64
• 5.1 系統(tǒng)的整體硬件結(jié)構(gòu)52-58
• 5.1.1 控制芯片TMS320F28335概述52-53
• 5.1.2 IPM模塊53-54
• 5.1.3 電流采樣模塊54-56
• 5.1.4 電壓采樣模塊56-57
• 5.1.5 采樣信號(hào)的濾波電路57-58
• 5.2 系統(tǒng)的軟件算法設(shè)計(jì)58-62
• 5.2.1 軟件整體結(jié)構(gòu)58-59
• 5.2.2 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59-61
• 5.2.3 模型參考自適應(yīng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)61-62
• 5.3 系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)處理62-63
• 5.3.1 數(shù)據(jù)的標(biāo)幺化處理62
• 5.3.2 正余弦表和正切表的設(shè)計(jì)62-63
• 5.3.3 轉(zhuǎn)子位置初步定位63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析64-67
• 6.1 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)64-65
• 6.2 實(shí)驗(yàn)波形及分析65-66
• 6.3 本章小結(jié)66-67
• 第7章 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 在學(xué)研究成果71-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱海云;;同步電機(jī)的調(diào)頻同步啟動(dòng)[J];中國(guó)設(shè)備工程;2007年04期

2 許峻峰;張朝陽(yáng);馮江華;王志民;伍理勛;郭淑英;;電動(dòng)公交車(chē)用永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)研究[J];大功率變流技術(shù);2008年06期

3 ;貝加萊隆重推出8LT系列三相同步電機(jī)[J];自動(dòng)化儀表;2008年07期

4 ;貝加萊推出8LT系列三相同步電機(jī)[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2008年07期

5 薛薇;郭彥嶺;陳增強(qiáng);;永磁同步電機(jī)的混沌分析及其電路實(shí)現(xiàn)[J];物理學(xué)報(bào);2009年12期

6 李巖;;對(duì)《降低同步電機(jī)總裝下線率》成果的評(píng)價(jià)[J];中國(guó)質(zhì)量;2009年11期

7 唐麗嬋;齊亮;;永磁同步電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];裝備機(jī)械;2011年01期

8 岳明;;永磁同步電機(jī)的快速啟動(dòng)方案設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2011年04期

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)[J];實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù);2012年04期

10 陸華才;;永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制介紹[J];電機(jī)技術(shù);2012年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃明星;葉云岳;范承志;;復(fù)合永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[A];2006年全國(guó)直線電機(jī)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

2 劉賢興;霍群海;;優(yōu)化的永磁同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真[A];2006中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

3 張瑜;路尚書(shū);李崇堅(jiān);趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2008年會(huì)論文集[C];2008年

4 張瑜;路尚書(shū);李崇堅(jiān);趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)介紹[A];2008全國(guó)第十三屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 王本振;柴鳳;程樹(shù)康;;徑向和切向結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)的性能研究[A];第十三屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

6 尹忠剛;鐘彥儒;張瑞峰;曹鈺;;永磁同步電機(jī)無(wú)速度傳感器新穎控制策略綜述[A];第三屆數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)化技術(shù)專家論壇論文集[C];2012年

7 孫永海;劉建明;高建民;;一起同步電機(jī)不能拖動(dòng)負(fù)載的故障探討[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（機(jī)械電氣卷）[C];2012年

8 王麗梅;;電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電機(jī)控制器硬件設(shè)計(jì)[A];西南汽車(chē)信息：2011年上半年合刊[C];2011年

9 龍曉軍;于雙和;楊振強(qiáng);杜佳璐;;基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機(jī)調(diào)速方法[A];2011年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一分冊(cè)）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨(dú)立變槳永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)[A];第十八屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張永法;F2TP永磁同步電機(jī)掀起節(jié)能革命[N];中國(guó)紡織報(bào);2007年

2 羅暉;尤尼康欲領(lǐng)航國(guó)產(chǎn)高端變頻器市場(chǎng)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢(shì)淺析[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

4 楊雄飛;軋機(jī)高效傳動(dòng)技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫靜;混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究[D];山東大學(xué);2015年

2 邱鑫;電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 唐校;基于60°坐標(biāo)系SVPWM的永磁同步電機(jī)高效率直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 陳星;車(chē)用機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合非線性振動(dòng)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 曹海川;電感集成式高速無(wú)槽永磁同步電機(jī)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 牛里;基于參數(shù)辨識(shí)的高性能永磁同步電機(jī)控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 楊曉輝;數(shù)控機(jī)床中永磁同步電機(jī)非線性混沌同步控制算法的研究[D];南昌大學(xué);2015年

8 李玉猛;五相雙轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)及其電磁特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 張虎;基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 賈廣隆;復(fù)合轉(zhuǎn)子定子電勵(lì)磁無(wú)刷同步電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2016年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機(jī)的混沌控制研究[D];天津科技大學(xué);2010年

2 曾文濤;基于DSP的永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 嚴(yán)沛權(quán);永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 王洪杰;基于DSP的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

5 陶澤昊;基于磁通觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 田永新;車(chē)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2015年

7 焦山旺;具有容錯(cuò)能力的永磁電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究[D];江南大學(xué);2015年

8 成傳柏;內(nèi)置式永磁同步電機(jī)模糊PI弱磁算法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

9 石敏;永磁同步電機(jī)高性能弱磁控制策略的研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

10 張仕聰;永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)平面欠驅(qū)動(dòng)2R機(jī)械臂的非線性動(dòng)力特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于MRAS的無(wú)速度傳感器永磁同步電機(jī)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：365536