本文關(guān)鍵詞：永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁磁鏈監(jiān)測(cè)研究

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 永磁磁鏈 擴(kuò)展卡爾曼濾波 失磁

【摘要】：永磁同步電機(jī)(PMSM)具有重量輕,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,損耗小,效率高等優(yōu)點(diǎn),但是對(duì)于永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng),在高溫或大電流條件下電機(jī)永磁體將會(huì)發(fā)生不可逆失磁,這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)空載電勢(shì)下降,性能退化,甚至可能造成電機(jī)的損壞,嚴(yán)重影響到電機(jī)的效率、性能和可靠性,為了減少永磁體失磁故障而造成的經(jīng)濟(jì)損失,必須對(duì)永磁同步電機(jī)永磁體的失磁情況實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),盡量減少因電機(jī)失磁造成的損失,從而降低維護(hù)成本。論文主要研究基于擴(kuò)展卡爾曼濾波及其改進(jìn)方法對(duì)永磁同步電機(jī)的永磁體磁鏈信息進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。首先,分析了永磁同步電機(jī)的永磁體磁鏈監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀和失磁原因,討論了當(dāng)今電機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀;分析了永磁同步電機(jī)的類型及其結(jié)構(gòu),闡述了坐標(biāo)變換的原理,重點(diǎn)推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及其模型的坐標(biāo)變換,介紹向量控制原理與SVPWM技術(shù)。然后,重點(diǎn)討論了卡爾曼濾波與擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)的工作原理,并對(duì)擴(kuò)展卡爾曼濾波中的數(shù)學(xué)模型加以改進(jìn),使其與永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,最終達(dá)到對(duì)永磁同步電機(jī)的永磁磁鏈精確地在線監(jiān)測(cè)的目的。本文選取同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的永磁體磁鏈與定子電流作為狀態(tài)變量,建立一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)提供準(zhǔn)確永磁磁鏈信息的擴(kuò)展卡爾曼濾波器及其改進(jìn)方法的系統(tǒng),并在matlab R2009a下構(gòu)建仿真模型并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的可行性,表明擴(kuò)展卡爾曼濾波系統(tǒng)能準(zhǔn)確地在線監(jiān)測(cè)出永磁體磁鏈信息。最后,給出了相應(yīng)的實(shí)際實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 永磁磁鏈 擴(kuò)展卡爾曼濾波 失磁
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 本論文研究課題的目的和意義9-10
• 1.2 永磁電機(jī)的失磁原因10-11
• 1.3 永磁電機(jī)磁鏈監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 當(dāng)今電機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀12-14
• 1.5 卡爾曼濾波器的算法發(fā)展14-15
• 1.5.1 濾波器中的隨機(jī)變量14-15
• 1.5.2 濾波迭代算法的介紹15
• 1.6 本論文的主要工作和內(nèi)容安排15-17
• 第二章 永磁同步電動(dòng)機(jī)的組成和數(shù)學(xué)原理17-33
• 2.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的組成和原理17-18
• 2.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型18-24
• 2.2.1 三相坐標(biāo)系下永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2.2 兩相坐標(biāo)系下永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.2.3 dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)的 =0di向量控制24-26
• 2.4 SVPWM技術(shù)26-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 擴(kuò)展卡爾曼濾波的原理及其改進(jìn)方法33-48
• 3.1 卡爾曼濾波原理33-37
• 3.1.1 過程信號(hào)的被估計(jì)過程33-34
• 3.1.2 濾波器的計(jì)算原型34-35
• 3.1.3 離散的卡爾曼濾波器算法35-37
• 3.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波的原理37-41
• 3.2.1 濾波器的計(jì)算原型37-40
• 3.2.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波器在PMSM上的運(yùn)用40-41
• 3.3 EKF及其改進(jìn)算法對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁磁鏈的觀測(cè)41-47
• 3.3.1 基于EKF對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁磁鏈的觀測(cè)模型41-44
• 3.3.2 改進(jìn)后的EKF算法對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)44-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于EKF及其改進(jìn)方法的仿真分析48-59
• 4.1 基于EKF的永磁同步電機(jī)磁鏈的仿真分析48-55
• 4.1.1 各子模塊在仿真系統(tǒng)中的簡(jiǎn)圖48-52
• 4.1.2 基于EKF算法的仿真波形及分析52-55
• 4.2 基于改進(jìn)后的EKF算法的永磁同步電機(jī)的磁鏈仿真分析55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第五章 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)59-69
• 5.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)介紹59-66
• 5.1.1 系統(tǒng)的主電路與保護(hù)電路60-62
• 5.1.2 采樣電路62-65
• 5.1.3 TMS320F2812DSP芯片的簡(jiǎn)單介紹65-66
• 5.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)介紹66-68
• 5.2.1 系統(tǒng)的主程序66-67
• 5.2.2 系統(tǒng)的中斷程序67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69
• 6.2 研究展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀學(xué)位期間主要科研成果75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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2 宋博翰;崔建國(guó);劉東;李威;吳家仁;陸穎;;基于Hilbert-Huang變換的電機(jī)故障診斷與仿真技術(shù)研究[J];沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2010年04期

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本文編號(hào)：931798