基于電感法轉(zhuǎn)子位置估計的無刷直流電機控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2023-06-01 03:50
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,永磁無刷直流電機在本體結(jié)構(gòu)上更加簡單,運行更加穩(wěn)定可靠,調(diào)速性能更加優(yōu)良,在工業(yè)控制領(lǐng)域和家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。無刷直流電機在運行時,需要依靠位置傳感器對轉(zhuǎn)子位置進行檢測,這使得電機的體積增大,制造成本增加,運行可靠性受到影響。為使無刷直流電機適用于更多場合,對無位置傳感器無刷直流電機控制技術(shù)進行深入研究具有重要意義。在無位置傳感器無刷直流電機運行控制中,反電勢過零點法應(yīng)用最為廣泛,但是電機尚未啟動時,定子繞組中沒有反電勢,檢測不到轉(zhuǎn)子位置信號,所以無位置傳感器無刷直流電機的轉(zhuǎn)子初始位置檢測是首先要解決的問題。本文首先根據(jù)無刷直流電機的數(shù)學模型及運行原理,對無位置傳感器無刷直流電機的反電勢過零檢測控制原理及過零檢測電路的設(shè)計進行了分析。為解決電機速度為零或者速度很低時,能獲得有效的反電動勢信號,本文在分析比較現(xiàn)有啟動方法的基礎(chǔ)之上,提出了一種基于定子繞組電感法估計轉(zhuǎn)子初始位置—轉(zhuǎn)子閉環(huán)加速啟動法。實驗平臺的搭建是以TI的DSP為主控芯片,采用研旭TMS320F28335開發(fā)板與無刷直流電機驅(qū)動板控制驅(qū)動無位置傳感器無刷直流電機。電機驅(qū)動板的原理圖設(shè)計采用...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 無刷直流電機的發(fā)展、特點及其應(yīng)用
1.2 無刷直流電機控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.2.1 有位置傳感器無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)
1.2.2 無位置傳感器無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置估計
1.2.3 無位置傳感器無刷直流電機啟動技術(shù)
1.3 有/無位置傳感器無刷直流電機控制方法的比較
1.4 選題意義及主要研究方向
第二章 無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測及啟動方法
2.1 無刷直流電機的工作原理
2.1.1 無刷直流電機控制系統(tǒng)的基本組成
2.1.2 無刷直流電機的運行原理
2.1.3 無刷直流電機的數(shù)學模型
2.2 無位置傳感器無刷直流電機啟動原理
2.3 基于定子繞組電感法的轉(zhuǎn)子位置估計
2.3.1 定子繞組電感法的基本原理
2.3.2 檢測脈沖電壓
2.3.3 轉(zhuǎn)子零初始位置檢測的實現(xiàn)
2.3.4 轉(zhuǎn)子位置閉環(huán)加速
2.4 本章小結(jié)
第三章 無位置傳感器無刷直流電機反電勢法運行原理
3.1 反電勢法基本原理
3.2 反電勢的提取
3.3 反電勢過零檢測方法分析
3.4 PWM調(diào)制方式對反電勢換相信號的影響
3.5 本章小節(jié)
第四章 無刷直流電機控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1.1 TMS320F28335芯片介紹
4.1.2 功率管驅(qū)動電路
4.1.3 逆變橋電路
4.1.4 反電勢過零檢測電路
4.1.5 直流母線電流采樣電路
4.1.6 電源電路
4.2 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計
4.2.1 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.2 轉(zhuǎn)子零初始位置啟動程序
4.2.3 自同步運行狀態(tài)控制程序
4.3 本章小結(jié)
第五章 實驗及結(jié)果分析
5.1 電機控制實驗平臺
5.2 實驗結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3826596
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
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第一章 緒論
1.1 無刷直流電機的發(fā)展、特點及其應(yīng)用
1.2 無刷直流電機控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.2.1 有位置傳感器無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)
1.2.2 無位置傳感器無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置估計
1.2.3 無位置傳感器無刷直流電機啟動技術(shù)
1.3 有/無位置傳感器無刷直流電機控制方法的比較
1.4 選題意義及主要研究方向
第二章 無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置檢測及啟動方法
2.1 無刷直流電機的工作原理
2.1.1 無刷直流電機控制系統(tǒng)的基本組成
2.1.2 無刷直流電機的運行原理
2.1.3 無刷直流電機的數(shù)學模型
2.2 無位置傳感器無刷直流電機啟動原理
2.3 基于定子繞組電感法的轉(zhuǎn)子位置估計
2.3.1 定子繞組電感法的基本原理
2.3.2 檢測脈沖電壓
2.3.3 轉(zhuǎn)子零初始位置檢測的實現(xiàn)
2.3.4 轉(zhuǎn)子位置閉環(huán)加速
2.4 本章小結(jié)
第三章 無位置傳感器無刷直流電機反電勢法運行原理
3.1 反電勢法基本原理
3.2 反電勢的提取
3.3 反電勢過零檢測方法分析
3.4 PWM調(diào)制方式對反電勢換相信號的影響
3.5 本章小節(jié)
第四章 無刷直流電機控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.1.1 TMS320F28335芯片介紹
4.1.2 功率管驅(qū)動電路
4.1.3 逆變橋電路
4.1.4 反電勢過零檢測電路
4.1.5 直流母線電流采樣電路
4.1.6 電源電路
4.2 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計
4.2.1 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.2 轉(zhuǎn)子零初始位置啟動程序
4.2.3 自同步運行狀態(tài)控制程序
4.3 本章小結(jié)
第五章 實驗及結(jié)果分析
5.1 電機控制實驗平臺
5.2 實驗結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3826596
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