本文關(guān)鍵詞：永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 永磁無(wú)刷直流電機(jī) 模糊PID控制 轉(zhuǎn)子位置

【摘要】：目前,國(guó)家正在大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),促進(jìn)節(jié)能降耗。永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為新能源產(chǎn)業(yè)的一部分,已在電動(dòng)車(chē)上實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的應(yīng)用,擁有良好的發(fā)展前景。所以,針對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和必要性。在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文介紹了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理,進(jìn)行了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的PID控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn),分析了電流控制和直接轉(zhuǎn)矩控制兩種方式對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)響應(yīng)的影響。綜合比較之后,本文選擇使用電流控制的方法實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。永磁無(wú)刷直流電機(jī)的PID控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速變化范圍較大時(shí),轉(zhuǎn)速響應(yīng)有較大超調(diào),性能不盡如人意。所以,本文在PID控制器的基礎(chǔ)上,結(jié)合模糊控制理論,設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自適應(yīng)的模糊PID控制器結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該結(jié)構(gòu)的模糊PID控制器具有良好的轉(zhuǎn)速響應(yīng)和轉(zhuǎn)矩響應(yīng),相比PID控制器,明顯增加了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍,取得了良好的控制效果。本文基于卡爾曼濾波器,設(shè)計(jì)了一種永磁無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子位置識(shí)別方法。首先計(jì)算得到永磁無(wú)刷直流電機(jī)的相反電動(dòng)勢(shì),經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波器獲得平滑波形,得到線反電動(dòng)勢(shì),以線反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)作為換向信號(hào);然后,采用了一種換向信號(hào)的邏輯處理方法,以濾除抖動(dòng)的位置信號(hào),增強(qiáng)低速階段轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)的能力。經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這種轉(zhuǎn)子位置識(shí)別方法能夠有效的識(shí)別轉(zhuǎn)子位置,提供精確的轉(zhuǎn)子位置信號(hào),有效的拓寬了轉(zhuǎn)子位置識(shí)別范圍,使其可以與模糊PID控制系統(tǒng)相匹配。最后本文完成了一種永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)了本文中的模糊PID控制器和轉(zhuǎn)子位置識(shí)別方法。其中,驅(qū)動(dòng)電路由TMS320F2812 DSP芯片作為控制核心,包含了N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)電路,信號(hào)采集電路。然后,根據(jù)本文中的控制方法,進(jìn)行了控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并且對(duì)相關(guān)模塊進(jìn)行了調(diào)試工作。
【關(guān)鍵詞】：永磁無(wú)刷直流電機(jī) 模糊PID控制 轉(zhuǎn)子位置
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM33;TP273
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-25
• 1.1 課題的背景及意義19-20
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3 論文主要內(nèi)容24-25
• 2 無(wú)刷直流電機(jī)介紹25-31
• 2.1 無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理25-27
• 2.2 無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型27-31
• 3 無(wú)刷直流電機(jī)的控制策略31-53
• 3.1 常見(jiàn)的無(wú)刷直流電機(jī)控制方法31-33
• 3.2 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)PID控制33-40
• 3.3 模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)40-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 4 無(wú)位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)53-69
• 4.1 無(wú)位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法53-54
• 4.2 線反電動(dòng)勢(shì)法檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子位置54-58
• 4.3 卡爾曼濾波58-61
• 4.4 基于卡爾曼濾波的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)仿真61-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 5 硬件設(shè)計(jì)69-81
• 5.1 硬件選型及介紹69-71
• 5.2 系統(tǒng)構(gòu)成71-79
• 5.3 本章小結(jié)79-81
• 6 軟件設(shè)計(jì)81-87
• 6.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS6簡(jiǎn)介81
• 6.2 DSP2812芯片初始化81-83
• 6.3 控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)83-84
• 6.4 本章小結(jié)84-87
• 7 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建87-91
• 7.1 電機(jī)參數(shù)的獲取87-88
• 7.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與結(jié)果88-91
• 8 總結(jié)91-93
• 參考文獻(xiàn)93-97
• 作者簡(jiǎn)歷97-100
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集100

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 馬春生,李國(guó)國(guó);永磁無(wú)刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩分析[J];荊門(mén)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年06期

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本文編號(hào)：797298