本文關(guān)鍵詞：基于矢量控制的電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源危機(jī)的日益嚴(yán)重,節(jié)能增效技術(shù)一直是科研領(lǐng)域的熱點(diǎn),而研制高效的電動(dòng)叉車以替代效率低的原有內(nèi)燃機(jī)叉車成為重要的科研課題之一。電動(dòng)叉車電機(jī)的特殊性導(dǎo)致通用的變頻器無(wú)法適用于電動(dòng)叉車的控制要求,而其控制器的關(guān)鍵技術(shù)目前受控于幾家國(guó)外公司,因此,研制高性能的電動(dòng)叉車控制器具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場(chǎng)前景。電動(dòng)叉車控制器設(shè)計(jì)的核心在于其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),故本文主要針對(duì)基于矢量控制的電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。首先,論文分析了傳統(tǒng)的SVPWM調(diào)制技術(shù)的工作原理。通過(guò)對(duì)加入死區(qū)時(shí)間的傳統(tǒng)SVPWM進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)電流波形在過(guò)零點(diǎn)處畸變明顯。在分析了產(chǎn)生電流畸變的原因后,提出了一種新型死區(qū)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)制方法,并詳細(xì)分析了死區(qū)對(duì)電壓矢量的影響,同時(shí)給出了過(guò)渡開關(guān)狀態(tài)空間矢量的概念,并舉例說(shuō)明了開關(guān)時(shí)間的計(jì)算方法。通過(guò)仿真結(jié)果驗(yàn)證新型死區(qū)補(bǔ)償SVPWM調(diào)制方式能夠有效減小電流的諧波畸變率。然后,論文介紹了異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)變換。設(shè)計(jì)基于間接磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)。對(duì)控制系統(tǒng)的電流環(huán)和速度環(huán)進(jìn)行了設(shè)計(jì),搭建矢量控制系統(tǒng)的Simulink仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。仿真結(jié)果表明控制系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度。通過(guò)對(duì)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的分析,設(shè)計(jì)了全階狀態(tài)觀測(cè)器,然后用Matlab/Simulink仿真軟件搭建了基于全階磁鏈觀測(cè)器的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型�；诜抡婺Ｐ�,進(jìn)行了大量仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：設(shè)計(jì)的無(wú)速度傳感器系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度,估算轉(zhuǎn)速能很好地跟蹤實(shí)際轉(zhuǎn)速,并且對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載變化有較好的魯棒性。最后,在研發(fā)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上對(duì)新型死區(qū)補(bǔ)償?shù)氖噶靠刂普{(diào)制方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。電流波形得到了明顯的改善,且電機(jī)運(yùn)行更穩(wěn)定,這驗(yàn)證了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 間接磁場(chǎng)定向矢量控制 新型死區(qū)補(bǔ)償調(diào)制方法 全階狀態(tài)觀測(cè)器
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 電動(dòng)叉車國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹13-15
• 1.3.1 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類13
• 1.3.2 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)13-14
• 1.3.3 三相異步電機(jī)控制系統(tǒng)14-15
• 1.4 矢量控制的發(fā)展15-16
• 1.4.1 矢量控制控制技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介15-16
• 1.4.2 矢量控制的特點(diǎn)16
• 1.4.3 矢量控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)16
• 1.5 課題的主要工作內(nèi)容及意義16-19
• 1.5.1 主要工作內(nèi)容16-17
• 1.5.2 課題意義17-19
• 第2章 兩電平逆變器新型死區(qū)補(bǔ)償SVPWM調(diào)制技術(shù)研究19-43
• 2.1 兩電平逆變器開關(guān)狀態(tài)19-21
• 2.2 SVPWM工作原理21-25
• 2.2.1 空間矢量21-22
• 2.2.2 作用時(shí)間計(jì)算22-23
• 2.2.3 開關(guān)順序23-25
• 2.3 混合矢量調(diào)制25-30
• 2.3.1 兩種導(dǎo)通方式的比較25-26
• 2.3.2 混合矢量控制方法26-27
• 2.3.3 混合矢量方案存在的問(wèn)題分析27-30
• 2.4 新型死區(qū)補(bǔ)償調(diào)制方法30-40
• 2.4.1 死區(qū)影響30-31
• 2.4.2 新型死區(qū)補(bǔ)償SVPWM調(diào)制方法分析31-34
• 2.4.3 新型死區(qū)補(bǔ)償調(diào)制算法實(shí)現(xiàn)34-40
• 2.5 基于死區(qū)補(bǔ)償?shù)腟VPWM調(diào)制方法仿真40-41
• 2.6 本章小結(jié)41-43
• 第3章 異步電機(jī)的矢量控制基本原理43-65
• 3.1 異步電機(jī)的坐標(biāo)變換和數(shù)學(xué)模型43-49
• 3.1.1 三相ABC坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型43-45
• 3.1.2 矢量坐標(biāo)系下的坐標(biāo)模型45-47
• 3.1.3 兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型47-48
• 3.1.4 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型48
• 3.1.5 坐標(biāo)變換48-49
• 3.2 基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制的基本原理49-55
• 3.2.1 矢量控制的基本原理49-50
• 3.2.2 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制原理50-51
• 3.2.3 轉(zhuǎn)子磁鏈模型51-53
• 3.2.4 轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制系統(tǒng)53-55
• 3.3 矢量控制系統(tǒng)仿真55-63
• 3.3.1 矢量控制系統(tǒng)仿真模型55-57
• 3.3.2 矢量控制系統(tǒng)仿真分析57-63
• 3.4 本章小結(jié)63-65
• 第4章 全階狀態(tài)觀測(cè)器矢量控制及系統(tǒng)仿真65-77
• 4.1 模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)65-66
• 4.2 全階狀態(tài)觀測(cè)器速度在線辨識(shí)的基本原理66-72
• 4.2.1 感應(yīng)電機(jī)模型66-68
• 4.2.2 感應(yīng)電機(jī)全階狀態(tài)觀測(cè)器轉(zhuǎn)速辨識(shí)68-72
• 4.3 離散化方法72-73
• 4.4 基于兩電平逆變器的全階狀態(tài)觀測(cè)器矢量控制仿真73-76
• 4.4.1 基于全階磁鏈觀測(cè)器的無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)仿真模型73-75
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析75-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第5章 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析77-91
• 5.1 電動(dòng)叉車控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)77-79
• 5.1.1 電機(jī)控制系統(tǒng)的DSP控制部分77-78
• 5.1.2 電機(jī)控制系統(tǒng)的檢測(cè)部分設(shè)計(jì)78-79
• 5.2 系統(tǒng)硬件實(shí)物79-81
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析81-90
• 5.3.1 驅(qū)動(dòng)信號(hào)測(cè)量結(jié)果82-83
• 5.3.2 緩沖電路測(cè)量結(jié)果及分析83-86
• 5.3.3 帶載實(shí)驗(yàn)結(jié)果及問(wèn)題分析86-88
• 5.3.4 開環(huán)系統(tǒng)新型死區(qū)補(bǔ)償調(diào)制方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析88-89
• 5.3.5 矢量控制系統(tǒng)新型死區(qū)補(bǔ)償調(diào)制方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析89-90
• 5.4 本章小結(jié)90-91
• 第6章 總結(jié)與展望91-93
• 參考文獻(xiàn)93-99
• 致謝99-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文101

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本文編號(hào)：310314