本文關鍵詞：永磁同步電機舵機系統(tǒng)容錯控制

  更多相關文章： 永磁同步電機 不解耦模型 中性線 容錯控制

【摘要】：舵機系統(tǒng)是民航飛機的核心系統(tǒng)之一。本文研究的對象為電動舵機。電機作為整個電動舵機系統(tǒng)的控制部件,其安全性直接關系到舵機系統(tǒng)的整體工作特性。本文研究的重點是提高電機控制系統(tǒng)的容錯性能,使其在某個故障狀態(tài)下仍能滿足一定的工作特性并輸出較為平滑的轉矩。近幾年,永磁同步電機被廣泛地應用于舵機系統(tǒng)中,文章選取其作為研究對象。當電機發(fā)生故障時,由于磁場不對稱造成了原有的d-q模型不再適用于故障電機的分析。本文提出了一種基于三相不解耦永磁同步電機模型的容錯系統(tǒng)控制方案,通過對三相不解耦電機模型的進一步改良,利用抽取中性線的方式極大地增強了三相永磁同步電機的容錯性能。同時本文考慮了永磁同步電機d-q軸之間存在交叉磁耦合效應,利用Ansoft有限元軟件對給定電機進行了電磁分析,提取了交叉飽和電感曲線和非線性的d-q軸電感參數。在此參數基礎上,根據a-b-c軸到d-q軸的轉化矩陣提取的電機a-b-c三軸的自感參數和互感參數。在Matlab仿真平臺下建立了非線性的電機模型并進行了仿真實驗。通過對不解耦非線性故障電機模型的分析,給出相應的容錯控制算法使其在斷相故障等應急狀態(tài)下仍具備一定的工作特性以保證舵機系統(tǒng)的工作特性。
【關鍵詞】：永磁同步電機 不解耦模型 中性線 容錯控制
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V249.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 永磁同步電機概述9-11
• 1.3 電動舵機系統(tǒng)概述11-14
• 1.3.1 舵機的功能及其分類11-12
• 1.3.2 電動舵機的工作原理12-14
• 1.4 本課題研究的背景和意義14-15
• 1.5 本文研究的主要內容15
• 1.6 小結15-16
• 第二章 不解耦故障電機模型的建立16-32
• 2.1 引言16
• 2.2 傳統(tǒng)電機模型概述16-19
• 2.2.1 永磁同步電機在d-q坐標下的數學模型16-18
• 2.2.2 電機d-q模型在故障狀態(tài)下的局限性18-19
• 2.3 帶有中性線的不解耦電機線性模型的建立19-24
• 2.3.1 永磁同步電機在a-b-c坐標下的數學模型19-20
• 2.3.2 不解耦電機線性模型的建立20-22
• 2.3.3 新型電機模型的仿真驗證22-23
• 2.3.4 抽取中性線的方法23-24
• 2.4 不解耦電機模型磁飽和效應的電感參數的提取24-29
• 2.4.1 考慮不對稱交叉磁飽和效應的電機數學模型24-26
• 2.4.2 交叉不對稱磁飽和效應的電感參數的提取方法26-27
• 2.4.3 不解耦電機磁飽和參數的提取27-29
• 2.5 故障電機非線性模型的建立29-31
• 2.5.1 故障電機非線性模型的搭建29-30
• 2.5.2 故障電機非線性模型的驗證實驗30-31
• 2.6 小結31-32
• 第三章 容錯控制系統(tǒng)的設計32-51
• 3.1 引言32
• 3.2 三相四線制新拓撲結構的設計32-35
• 3.2.1 傳統(tǒng)的逆變器容錯拓撲方案33-35
• 3.2.2 新型三相四線制拓撲結構35
• 3.3 電機控制系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷35-38
• 3.3.1 逆變器常見故障類型35-36
• 3.3.2 針對開路故障的診斷方法36-38
• 3.4 優(yōu)化電流算法38-42
• 3.4.1 磁動勢的平衡38-39
• 3.4.2 三相永磁同步電機的磁動勢39
• 3.4.3 容錯控制系統(tǒng)的搭建39-40
• 3.4.4 實驗對比及結論40-42
• 3.5 基于直接轉矩理論的容錯算法42-50
• 3.5.1 直接轉矩控制的基本原理42-46
• 3.5.2 基于新型容錯電機的直接轉矩控制策略46-48
• 3.5.3 容錯控制系統(tǒng)的建立及實驗結果48-50
• 3.6 小結50-51
• 第四章 基于DSP的永磁同步電機容錯控制系統(tǒng)的實現(xiàn)51-62
• 4.1 引言51
• 4.2 電機驅動板硬件電路設計51-60
• 4.2.1 開關電源模塊的設計52-56
• 4.2.2 IPM電路設計56-58
• 4.2.3 檢測及故障模塊的電路設計58-59
• 4.2.4 電機驅動板的PCB制圖59-60
• 4.3 基于DSP的直接轉矩算法的軟件設計60-62
• 第五章 總結與展望62-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 個人簡介67

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 朱海云;;同步電機的調頻同步啟動[J];中國設備工程;2007年04期

2 許峻峰;張朝陽;馮江華;王志民;伍理勛;郭淑英;;電動公交車用永磁同步電機實驗研究[J];大功率變流技術;2008年06期

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

4 ;貝加萊推出8LT系列三相同步電機[J];電機與控制應用;2008年07期

5 薛薇;郭彥嶺;陳增強;;永磁同步電機的混沌分析及其電路實現(xiàn)[J];物理學報;2009年12期

6 李巖;;對《降低同步電機總裝下線率》成果的評價[J];中國質量;2009年11期

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

8 岳明;;永磁同步電機的快速啟動方案設計[J];電子測量技術;2011年04期

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機并網發(fā)電實驗裝置的開發(fā)[J];實驗科學與技術;2012年04期

10 陸華才;;永磁同步電機無位置傳感器控制介紹[J];電機技術;2012年06期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 黃明星;葉云岳;范承志;;復合永磁同步電機的設計與分析[A];2006年全國直線電機學術年會論文集[C];2006年

2 劉賢興;霍群海;;優(yōu)化的永磁同步電機滑模變結構控制仿真[A];2006中國電工技術學會電力電子學會第十屆學術年會論文摘要集[C];2006年

3 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

4 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];2008全國第十三屆自動化應用技術學術交流會論文集[C];2008年

5 王本振;柴鳳;程樹康;;徑向和切向結構永磁同步電機的性能研究[A];第十三屆中國小電機技術研討會論文集[C];2008年

6 尹忠剛;鐘彥儒;張瑞峰;曹鈺;;永磁同步電機無速度傳感器新穎控制策略綜述[A];第三屆數控機床與自動化技術專家論壇論文集[C];2012年

7 孫永海;劉建明;高建民;;一起同步電機不能拖動負載的故障探討[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學會第十九屆礦山學術交流會論文集（機械電氣卷）[C];2012年

8 王麗梅;;電動汽車永磁同步電機控制器硬件設計[A];西南汽車信息：2011年上半年合刊[C];2011年

9 龍曉軍;于雙和;楊振強;杜佳璐;;基于自抗擾技術的永磁同步電機調速方法[A];2011年中國智能自動化學術會議論文集（第一分冊）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨立變槳永磁同步電機設計[A];第十八屆中國小電機技術研討會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數據庫 前4條

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

2 羅暉;尤尼康欲領航國產高端變頻器市場[N];科技日報;2008年

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢淺析[N];中國電力報;2006年

4 楊雄飛;軋機高效傳動技術[N];世界金屬導報;2012年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 孫靜;混合動力電動汽車驅動系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究[D];山東大學;2015年

2 邱鑫;電動汽車用永磁同步電機驅動系統(tǒng)若干關鍵技術研究[D];南京航空航天大學;2014年

3 唐校;基于60°坐標系SVPWM的永磁同步電機高效率直接轉矩控制研究[D];華南理工大學;2015年

4 陳星;車用機電復合傳動系統(tǒng)機電耦合非線性振動研究[D];北京理工大學;2015年

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

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

7 楊曉輝;數控機床中永磁同步電機非線性混沌同步控制算法的研究[D];南昌大學;2015年

8 李玉猛;五相雙轉子永磁同步電機設計及其電磁特性研究[D];北京理工大學;2015年

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

10 賈廣隆;復合轉子定子電勵磁無刷同步電機設計與分析[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機的混沌控制研究[D];天津科技大學;2010年

2 陶澤昊;基于磁通觀測器的永磁同步電機速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學;2015年

3 田永新;車用永磁同步電機驅動控制系統(tǒng)研究與設計[D];天津理工大學;2015年

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

5 成傳柏;內置式永磁同步電機模糊PI弱磁算法研究[D];湖南工業(yè)大學;2015年

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

7 張仕聰;永磁同步電機驅動平面欠驅動2R機械臂的非線性動力特性研究[D];西南交通大學;2015年

8 樊小利;永磁同步電機模型預測控制的研究與實現(xiàn)[D];西南交通大學;2015年

9 杜翔宇;電動汽車用永磁同步電機仿真及其控制策略研究[D];上海交通大學;2015年

10 王靜雅;永磁同步電機直接轉矩控制技術研究[D];遼寧工業(yè)大學;2016年

，

本文編號：764631