永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速控制方法的研究
本文關(guān)鍵詞:永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速控制方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 由于永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)具有體積小、功率密度高、效率和功率因數(shù)高等明顯優(yōu)點(diǎn),目前在電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面的研究取得了不少成果。同時(shí),伴隨著電力電子器件和高速微控制器的發(fā)展,永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制理論研究和實(shí)踐應(yīng)用不斷完善和提高,永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用前景。 本文在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,熟悉了永磁同步電動(dòng)機(jī)dq軸數(shù)學(xué)模型和矢量控制系統(tǒng),針對(duì)其弱磁控制,從轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向和氣隙磁場(chǎng)定向兩個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究,并對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制器進(jìn)行了仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí),對(duì)PMSM基速以上弱磁控制時(shí)存在的電流調(diào)節(jié)器飽和、不可控問(wèn)題,設(shè)計(jì)了帶電壓外環(huán)控制的電流超前角弱磁控制方法,實(shí)現(xiàn)了基速以下恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和基速以上恒功率弱磁控制,以及兩種工作模式的平滑、穩(wěn)定過(guò)渡。 本文的主要內(nèi)容包括:首先,在永磁同步電動(dòng)機(jī)dq軸數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制的原理,討論了凸極率ρ和弱磁率ξ對(duì)PMSM弱磁特性的影響,設(shè)計(jì)了PMSM超前角弱磁控制方法,同時(shí),對(duì)PMSM氣隙磁場(chǎng)定向的弱磁控制進(jìn)行了分析,給出了系統(tǒng)控制原理圖;在理論分析的基礎(chǔ)上,利用MATLAB/SIMULINK對(duì)設(shè)計(jì)的PMSM超前角弱磁控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證;最后,簡(jiǎn)單介紹了基于DSP的數(shù)字控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),針對(duì)PMSM超前角弱磁控制系統(tǒng)提出了雙模式軟件設(shè)計(jì)思想,并給出了部分程序流程圖。
【關(guān)鍵詞】:永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM) 弱磁控制 電流超前角 氣隙磁場(chǎng)定向控制
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類(lèi)號(hào)】:TM351;TM921.5
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 課題的提出7-11
- 1.1.1 電動(dòng)汽車(chē)用電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜述7-10
- 1.1.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制方法10-11
- 1.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制的研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 六步電壓控制法11
- 1.2.2 虛擬瞬時(shí)功率法11-12
- 1.2.3 自適應(yīng)弱磁控制算法12
- 1.2.4 非線(xiàn)性降維觀測(cè)器法12
- 1.2.5 電流調(diào)節(jié)器法12-13
- 1.2.6 直接轉(zhuǎn)矩弱磁控制方法13
- 1.2.7 改進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)13-14
- 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)14-15
- 第二章 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制理論分析15-41
- 2.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)dq 軸數(shù)學(xué)模型15-21
- 2.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及特征15-16
- 2.1.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)dq 軸等效電路及基本特性關(guān)系式16-19
- 2.1.3 電機(jī)參數(shù)定義及標(biāo)幺化19-20
- 2.1.4 永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制的基本電磁關(guān)系20-21
- 2.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制分析21-29
- 2.2.1 弱磁控制的原理21-23
- 2.2.2 電動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)弱磁控制的影響23-29
- 2.3 基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制方法29-36
- 2.3.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器弱磁控制方案一29-34
- 2.3.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)電流調(diào)節(jié)器弱磁控制方案二34-36
- 2.4 基于氣隙磁場(chǎng)定向的永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制方法36-40
- 2.4.1 氣隙磁場(chǎng)定向矢量控制原理37-38
- 2.4.2 氣隙磁場(chǎng)定向弱磁控制系統(tǒng)38-40
- 2.5 本章小結(jié)40-41
- 第三章 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制系統(tǒng)組成、仿真和分析41-60
- 3.1 PMSM 超前角弱磁控制系統(tǒng)仿真和分析41-53
- 3.1.1 超前角弱磁控制環(huán)節(jié)42
- 3.1.2 電流解耦環(huán)節(jié)42-43
- 3.1.3 驅(qū)動(dòng)SVPWM 環(huán)節(jié)43-45
- 3.1.4 控制器參數(shù)設(shè)計(jì)45-48
- 3.1.5 控制系統(tǒng)性能仿真分析48-53
- 3.2 電流調(diào)節(jié)器弱磁控制方案二仿真和分析53-57
- 3.3 氣隙磁場(chǎng)定向弱磁控制系統(tǒng)仿真57-59
- 3.4 本章小結(jié)59-60
- 第四章 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)60-70
- 4.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)60-62
- 4.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制系統(tǒng)硬件組成60
- 4.1.2 數(shù)字控制器電路設(shè)計(jì)60-62
- 4.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)62-69
- 4.2.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制程序設(shè)計(jì)概述62
- 4.2.2 恒轉(zhuǎn)矩工作模式62-66
- 4.2.3 恒功率弱磁工作模式66
- 4.2.4 系統(tǒng)軟件流程圖66-69
- 4.3 本章小結(jié)69-70
- 第五章 總結(jié)和展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-75
- 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明75-76
- 致謝76
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速控制方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):450186
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