检索结果-南通市图书馆

作者：孙强哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

异步电机具有结构简单,制造容易等优点。当代电力电子技术的高速发展使得异步电机调速系统具有了动态响应快、调速精度高、调速范围宽、工作效率高以及可以四象限运行等优异性能,其动静态特性均可以与直流电动机调速系统相媲美。本文采... 详细信息

异步电机具有结构简单,制造容易等优点。当代电力电子技术的高速发展使得异步电机调速系统具有了动态响应快、调速精度高、调速范围宽、工作效率高以及可以四象限运行等优异性能,其动静态特性均可以与直流电动机调速系统相媲美。本文采用模数综合控制方式控制异步电机,即采用三角波发生芯片发出三角波载波信号和DSP28335 D/A模块输出正弦波调制信号构成模数比较产生功率器件的驱动信号的功率控制方式来控制异步电动机,并搭建了基于DSP28335的异步电机模数综合控制系统。模数综合控制方式可使输出的SPWM波形最大程度地接近正弦波。首先,本文分析了异步电机的动态数学模型和SPWM控制方式原理,阐述了 SPWM控制的实现算法:自然采样法和对称规则采样法,并进行了分析比较。本文给出了模数综合控制方式的系统框图,并介绍了模数综合控制系统中各个部分的组成及其功能。然后,本文设计了基于DSP28335的模数综合控制系统的软硬件部分。硬件部分包括主电路,信号检测电路,控制电路。主电路包括工频交流电源,整流模块,逆变模块,交流电机模块;信号检测电路包括电流传感器,光电编码器等;控制电路包括DSP28335控制芯片及其外围电路,三角波发生电路和驱动电路。逆变电路是以FSBB30CH60D芯片及其外围电路来实现的。软件部分主要包括主程序、PI调节、AD采样、QEP转速计算、正弦波生成等。采用C语言编程,基于CCS3.3开发平台来实现软件部分的设计。最后,本文采用模数综合控制方式对异步电机进行了空载运行试验,通过试验验证了模数综合控制方式的可行性,有效性。

关键词：异步电机模数综合控制 SPWM 空载试验 DSP28335

具有扰动补偿的永磁同步电机非奇异终端滑模控制器设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

具有扰动补偿的永磁同步电机非奇异终端滑模控制器设计

作者：贺建智哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

电力电子技术的不断发展使永磁同步电机控制系统的性能得到了提升,但控制系统的性能依旧受到电机参数摄动和负载变化等因素的制约。滑模控制具有强鲁棒性的特点,当电机参数变化导致电机模型出现误差以及外部施加干扰时,滑模控制依然可... 详细信息

电力电子技术的不断发展使永磁同步电机控制系统的性能得到了提升,但控制系统的性能依旧受到电机参数摄动和负载变化等因素的制约。滑模控制具有强鲁棒性的特点,当电机参数变化导致电机模型出现误差以及外部施加干扰时,滑模控制依然可以保持良好的控制性能。本文对传统滑模做出改进,针对使用传统非奇异终端滑模控制在收敛阶段速度慢的问题,设计非奇异快速终端滑模面;为了增强系统的抗扰性,设计扰动观测器对外部施加的转矩进行估计,并将估计结果前馈补偿到速度控制器中。首先,推导出永磁同步电机的数学模型和运动方程,并结合传统滑模控制理论设计转速环控制器。针对传统滑模控制理论只能使系统误差渐进收敛的缺陷,利用非线性函数构建终端滑模面,使系统误差在有限时间内收敛。其次,虽然终端滑模控制能够使系统误差在有限时间内收敛,但是如果参数选取不当,会出现“奇异”现象。在此基础上做出改进,引进非奇异终端滑模控制以消除“奇异”现象。非奇异终端滑模控制在系统误差沿着滑模面向平衡点收敛这一过程中收敛速度较慢,为了使系统误差能够实现全局快速收敛,使用线性函数与非线性函数共同构建非奇异快速终端滑模面,从而保证系统误差实现全局快速收敛。滑模控制通常使用较大的开关增益去抑制外部给系统施加的负载,这不可避免会引起转速波动,针对此问题,同样利用非奇异快速终端滑模原理设计扰动观测器,利用扰动观测器对外部施加的转矩进行估计,避免使用了较大的开关增益。从而使系统的鲁棒性得到提高。最后,搭建永磁同步电机可调负载实验平台,通过调节磁粉制动器的输出扭矩,实现对电机施加不同的负载。实验结果表明采用扰动观测器与非奇异快速终端滑模结合的控制策略能够使电机转速在空载启动时上升到指定速度时间短且无超调。扰动观测器的存在使电机在指定转速运行时抖振得到削弱,当外部对电机施加负载时,转速下降少,恢复到参考转速时间短。实验结果验证了本文所设计的速度控制器的可行性。

关键词：永磁同步电机速度控制器非奇异快速终端滑模抖振抑制

基于自抗扰控制技术的永磁同步电机控制器的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于自抗扰控制技术的永磁同步电机控制器的研究

作者：许晓波哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

在新型电力电子拓扑技术、器件制造工艺、微控制器芯片技术和智能先进控制理论的支撑下,交流调速系统方案越来越多的应用于工业制造和能源利用场合。永磁同步电机凭借其功率密度大,效率高,结构多样等优点在交流调速系统中占据了重要的... 详细信息

在新型电力电子拓扑技术、器件制造工艺、微控制器芯片技术和智能先进控制理论的支撑下,交流调速系统方案越来越多的应用于工业制造和能源利用场合。永磁同步电机凭借其功率密度大,效率高,结构多样等优点在交流调速系统中占据了重要的地位。永磁同步电机的高效使用需要配合相关的控制器,基本的永磁同步电机控制器使用传统的基于磁场定向的矢量控制方法,电流和转速参数调节采用经典的PID控制。本文介绍了永磁同步电机控制策略的发展,在坐标变换的基础上建立了永磁同步电机的数学模型。在矢量控制的基本思想下,进一步结合自抗扰控制理论,重点研究了速度环和电流环中自抗扰理论的应用。其中,在速度环和电流环中均设计了一阶自抗扰控制器来代替传统的PID控制器,并在MATLAB/Simulink仿真环境中建立了基于自抗扰控制器的速度—电流双闭环控制系统模型。与传统的PID控制器进行抗负载转矩扰动的仿真对比,并且在电机参数失配时验证自抗扰控制器的鲁棒性,为自抗扰控制器矢量控制的实验研究提供理论和仿真依据。在理论计算和仿真验证均满足控制要求的前提下,搭建一套以750W永磁同步电机为主的对拖实验平台。采用TI公司高性能的TMS320F28335进行控制器的硬件和软件的设计实现,软件系统使用CCS6.0开发平台,对控制策略进行编写;硬件系统由三相桥逆变电路、ADC模数转换电路、电压电流检测电路、辅助电源电路、显示通信电路、位置检测电路等构成。在软硬件配合下,验证控制策略的可行性和优越性。

关键词：永磁同步电机矢量控制自抗扰控制器 PID控制器

基于滑模控制方法的永磁同步电机无位置传感器控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于滑模控制方法的永磁同步电机无位置传感器控制研究

作者：田雨哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有结构简单、功率密度高等诸多优点,在新能源汽车和工业生产等领域应用前景广阔。然而,PMSM作为一个多变量、强耦合的非线性系统,传统控制方法无法满足系统的高性能控制要求... 详细信息

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有结构简单、功率密度高等诸多优点,在新能源汽车和工业生产等领域应用前景广阔。然而,PMSM作为一个多变量、强耦合的非线性系统,传统控制方法无法满足系统的高性能控制要求;此外,采用机械式传感器获取转子位置信息的方式,对系统使用环境要求较高。因此,开展PMSM控制策略研究具有重要意义。本文将滑模控制（Sliding Mode Control,SMC）应用到PMSM控制系统中,实现PMSM高精度控制及无位置传感器控制,具有理论和实际应用双重价值。首先,对PMSM的转子结构进行分类,通过坐标变换理论,建立PMSM数学模型。进而给出采用矢量控制策略的PMSM控制系统框图,并对空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）实现过程进行阐述。其次,针对指数趋近律中趋近速度与系统抖振之间的矛盾,设计一种引入终端吸引子的新型趋近律,并以典型二阶系统为例对新型趋近律的控制性能进行分析。进而将新型趋近律引入到PMSM控制系统中,设计滑模控制器。搭建仿真模型,对比PI控制器,验证滑模控制器的优越性。然后,为增强PMSM控制系统环境适应能力,采用滑模观测器设计PMSM无位置传感器控制系统。针对开关函数带来的高频抖振及低通滤波器引起的相位延迟问题,引入连续函数和反电动势观测器,构建一种改进滑模观测器。另外,提取反电动势中转子位置信息时,为避免转速对系统带宽的影响,设计归一化锁相环,以提高估算精度。通过仿真实验,验证改进滑模观测器在抖振抑制、提高估算精度方面的有效性。最后,采用TMS320F28335作为主控芯片构建控制系统实验平台。对基于滑模控制方法的PMSM无位置传感器控制策略进行实验验证。

关键词：永磁同步电机滑模控制新型趋近律无位置传感器滑模观测器

基于自抗扰的永磁同步电动机无位置传感器控制系统研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于自抗扰的永磁同步电动机无位置传感器控制系统研究

作者：吴炳道哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)凭借其具有转矩密度大、运行效率高、动态性能好等优点而被广泛应用。然而PMSM又是一个具有多变量的非线性系统,传统的控制算法难以满足其动态响应快、控制精度高和抗扰性能强的... 详细信息

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)凭借其具有转矩密度大、运行效率高、动态性能好等优点而被广泛应用。然而PMSM又是一个具有多变量的非线性系统,传统的控制算法难以满足其动态响应快、控制精度高和抗扰性能强的高性能控制要求。因此,本文将自抗扰控制技术引入到PMSM的双闭环控制和无位置传感器控制中以提高系统控制性能。本文通过对PMSM的基本原理进行分析,将矢量控制作为本课题研究的基本控制策略。推导自抗扰控制器的基本数学模型和参数整定方法,并利用自抗扰控制的基本原理,为PMSM双闭环控制系统设计二阶线性自抗扰控制器。同时,针对扩张状态观测器对系统扰动估计负担过大,导致系统控制性能降低的问题,提出一种具有模型补偿功能的自抗扰控制器,在Simulink中建立仿真模型,验证所提控制算法的可行性。为了实现PMSM无位置传感器控制,本文在自抗扰控技术的基础上,以PMSM在两相α-β静止坐标系下的方程作为参考,将其中的反电动势扩张成新的状态变量,并利用扩张状态观测器对其进行观测。同时,为了避免速度对系统带宽造成影响,设计归一化的锁相环系统来提高转速估计精度。通过仿真,验证本文所采用的扩张状态观测器相比于传统滑模观测器在电机转速估计方面性能表现。本文将搭建一套以DSP28335为核心控制器的硬件实验平台,构建系统的程序框架,编写相关的程序代码,对本文所提控制算法进行实验验证。实验结果表明,本文所提控制方法具有抗扰性能强,稳态精度高、动态响应快等优点。而且,利用扩张状态观测器所获取的转速和转子位置信息精度高、无抖振和相位滞后等优点。

关键词：永磁同步电机自抗扰控制器扩张状态观测器滑模观测器

机床用永磁同步直线电机设计及其控制系统研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

机床用永磁同步直线电机设计及其控制系统研究

作者：史石磊哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着电机及电机控制技术的不断发展,直接驱动负载的电机系统已经开始逐步取代传统复杂传动机械结构的传动系统。作为直驱系统的典型代表,永磁同步直线电机（Permanent Magnet Synchronous Linear Motor,PMSLM）已经成为机床设备改进升... 详细信息

随着电机及电机控制技术的不断发展,直接驱动负载的电机系统已经开始逐步取代传统复杂传动机械结构的传动系统。作为直驱系统的典型代表,永磁同步直线电机（Permanent Magnet Synchronous Linear Motor,PMSLM）已经成为机床设备改进升级的首选方案。本文围绕着PMSLM设计及其控制系统进行了如下几方面的研究:参考旋转永磁电机的设计方法,推导出了适合永磁直线电机的主要尺寸公式,并针对1台800N的PMSLM进行电磁设计。分析了直线电机分数槽绕组极槽配合的特点,对比3种不同槽型结构对电机的磁场分布、反电势和空载损耗等性能的影响。结合等效磁网络和网孔磁通法,提出了一种PMSLM电感的解析计算方法,并通过有限元验证了该方法的有效性。建立了有限元仿真模型对电机设计方案进行仿真分析,验证了所设计电机可以达到技术指标要求。对PMSLM定位力的削弱进行研究,首先将定位力分解为端部力和齿槽力分别研究。分析了端部力的主要含有偶次谐波,采用优化铁心长度和端部齿不均匀气隙的方法对分别削弱端部力的2次和4次谐波分量,并讨论了斜极削弱端部力的优缺点。对比了单、双层绕组结构对齿槽力、和电感参数的影响,并采用斜极方式来削弱齿槽力。经过优化后,电机的定位力得到了极大的削弱。最后,推导了PMSLM数学模型,建立了Simulink环境下的PMSLM仿真模型。通过仿真分析研究适合PMSLM的矢量控制方法,并采用分析得到的q轴电流前馈补偿的方式来削弱高精度控制时的推力波动,并验证了控制方法的正确性。

关键词：永磁同步直线电机电机设计电感计算定位力前馈补偿

电机试验电源自动控制系统研制及测试系统开发

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电机试验电源自动控制系统研制及测试系统开发

作者：李延智哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

由于电机制造厂生产自动化程度不断提高，产品生产量日益增大，而且根据客户需求制造的新产品逐渐增多，原有的试验设备和试验过程还是手动操作，试验工作量大(包括试验过程操作和试验数据处理)，难以满足生产要求。本文研究以哈尔滨电... 详细信息

由于电机制造厂生产自动化程度不断提高，产品生产量日益增大，而且根据客户需求制造的新产品逐渐增多，原有的试验设备和试验过程还是手动操作，试验工作量大(包括试验过程操作和试验数据处理)，难以满足生产要求。本文研究以哈尔滨电机厂有限责任公司特电试验站试验系统改造为技术背景，对原有的变频机组设备进行自动化改造，并引入数据采集设备实现试验过程的自动控制、试验电源回路的自动监控、试验数据采集和数据处理自动化。实践证明，本系统大大提高了试验效率。本文将主要阐述试验电源的自动化改造原理，其中包括控制系统的硬件设计和软件设计;应用系统开发软件(VB)和数据库(Access)工具实现试验系统的数据管理、设备监控、数据采集、试验数据处理和报表管理等。本文分析了原有电源系统的功能和自动化改造目标，应用80C552单片机开发电源系统控制硬件并以CAN(Controller Area Network)总线组成试验操作和计算机控制系统网络。应用PID控制器实现电源系统的电压环和速度环控制。按照系统功能分配，构建了由三台计算机组成的局域网络系统。测试系统网络结构，主控计算机通过GPIB总线控制PZ4000功率分析仪实现被试电机的数据采集;试验回路监控计算机利用以太网与IOTECH数据采集设备连接实现电机试验回路的监控;试验电源控制计算机采用RS232与电源控制面板通讯实现电源自动控制系统的监视和系统参数配置。测试系统软件平台采用Visual Basic开发软件构建系统框架和功能模块开发，实现了对试验流程的控制、数据处理、显示、报警、存储;应用Access数据库完成系统设备的数据管理、试验数据存储、试验数据处理和各种报表管理等。经过现场试验表明，本系统可靠地实现了单片机对试验过程的控制，对数据的高速采集与处理以及和上位机的稳定通信，并且人机界面友好、操作稳定、试验数据计算准确、试验特性曲线拟合效果好，反映了电机测试系统设计与研究的正确性、有效性。

关键词：电机测试试验电源控制测试平台

空气涡轮压缩机超高速永磁同步电机无传感器控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

空气涡轮压缩机超高速永磁同步电机无传感器控制研究

作者： SHEIANOV ALEKSANDR 哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着电力电子新技术、机械技术的进步、功能更强的微处理器和先进的智能控制理论的支持,高速电机的应用越来越广泛。高速电机由于其高转速和小尺寸而在许多领域中得到了应用。此外,它结构和性能的明显优势可以取代一些经典的低速驱动系... 详细信息

随着电力电子新技术、机械技术的进步、功能更强的微处理器和先进的智能控制理论的支持,高速电机的应用越来越广泛。高速电机由于其高转速和小尺寸而在许多领域中得到了应用。此外,它结构和性能的明显优势可以取代一些经典的低速驱动系统和基于模拟技术的高速驱动系统。目前,市场上没有能够在高速范围内提供可靠位置估计的位置传感器。为此,在超高速驱动中应采用无传感器控制策略。虽然在文献中已经提出了许多无传感器算法,但并不是每个算法都可以应用于高速电机。在选择合适的无传感器算法时,应该考虑一些限制,如在高速电机驱动的主要问题是在电机加速过程中不断变化的带宽。因此需要探索不依赖于工作频率的位置估计器。本文介绍了超高速表面贴装永磁电机驱动系统的实现原理。详细介绍了永磁电机的数学模型和空间矢量调制技术,为无传感器控制策略的发展奠定了基础。基于磁场定向理论和电机数学模型,得到了给定期望带宽时PI控制器增益的计算公式。对于表面安装的永磁同步电机,由于转子结构的对称性,转子位置与空间磁阻分布性的相关性很弱。因此,本研究提出一种新颖的高频方波电压注入位置估计方法,其基本不依赖于电机转子的不对称性,适合于非凸极永磁同步电机。对于高速电机,由于相电流频率变化大(从低频到3kHz),采用了一些快速的自适应机制来在线扩展电流控制器和位置估计器的带宽。通过选择dq转子参考系作为直流信号,从而缓解了变频带问题,提出了一种基于反电动势估计的可靠、高效的宽调速范围无传感器控制算法,并应用于空气涡轮压缩机。最后,在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,验证了该方法的可行性。仿真结果表明,该算法能够将高速永磁电机从低速控制到额定转速,具有较高的精度和鲁棒性。也证实了所选择的参考帧以及带宽校正方案的正确性。为进一步验证所提方法的可行性,搭建了基于SIC MOSTES高速电机驱动实验平台,该平台以28335为主控芯片,其控制代码通过MATLAB EMBEDDED CODER工具生成。实验结果表明,高速反电势位置估计器即使在非常高的速度下也能够精确地跟踪转子位置,但由于电机转子结构(两极表贴式的PMSM)和极弱的显著性,初始位置检测算法由于在静止状态下无法提供可靠的位置估计,不能应用于高速电机。因此,对于初始对准和从零速度开始,使用预图案化的角频率以恒定幅度控制电流。此外,通过积分频率计算同步参考帧的角度。然后,当反电动势的大小足够保证转子位置的可靠估计时,算法切换到高速反电动势估计器。

关键词：高速永磁同步电机高速无传感器控制反电动势估计器空气涡轮压缩机超高速驱动器

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于H桥的永磁同步电动机的控制策略的研究

基于H桥的永磁同步电动机的控制策略的研究

作者：霍亮哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术、微处理器技术和控制理论的飞速发展,交流伺服技术应用于越来越多的生产场合。其中永磁同步电动机凭借其优越的控制性能,在交流伺服系统中占据了主要地位。传统的永磁同步电动机伺服系统通常采用矢量控制作为系统的控... 详细信息

随着电力电子技术、微处理器技术和控制理论的飞速发展,交流伺服技术应用于越来越多的生产场合。其中永磁同步电动机凭借其优越的控制性能,在交流伺服系统中占据了主要地位。传统的永磁同步电动机伺服系统通常采用矢量控制作为系统的控制策略,但矢量控制会降低电机参数变化对电机控制性能的影响,同时矢量控制的算法复杂使得系统对控制器处理能力的要求十分高。本文提出一种基于H桥控制策略,它能够解决现有的交流电机控制技术中效果不好的问题。首先,本文对永磁同步电动机电磁功率和功角特性进行分析,在此基础上,提出一种新型控制策略,即基于H桥的永磁同步电动机控制策略。其次,由于矢量控制是交流电机控制领域中典型的控制策略,因此本文以其作为基准,用MATLAB/SIMULINK仿真软件分别对基于矢量控制永磁同步电动机控制系统模型以及基于H桥的永磁同步电动机的控制系统模型进行搭建。通过对仿真结果的对比分析,验证基于H桥永磁同步电动机控制策略的可行性及优越性。最后,本文以TMS320F2812为核心控制器对基于H桥永磁同步电动机控制系统进行硬件和软件设计。其中硬件系统包括IPM智能功率模块、电流检测电路以及位置检测电路等,软件系统包括电流检测、速度检测、电流闭环等模块。

关键词：永磁同步电动机 H桥拓扑结构控制策略

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

同步发电机测试及瞬态参数辨识研究

同步发电机测试及瞬态参数辨识研究

作者：董娟哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

同步发电机是电力系统中最重要最复杂的元件,由多个具有电磁耦合关系的绕组构成。反映同步发电机暂态、瞬态过程参数的准确程度,是电网故障计算、同步发电机电压波动计算、冲击电压计算和励磁系统设计等工作的前提条件,参数辨识的准确... 详细信息

同步发电机是电力系统中最重要最复杂的元件,由多个具有电磁耦合关系的绕组构成。反映同步发电机暂态、瞬态过程参数的准确程度,是电网故障计算、同步发电机电压波动计算、冲击电压计算和励磁系统设计等工作的前提条件,参数辨识的准确性直接影响着电力系统的计算和设计结果的可靠性。本文主要针对同步发电机的测试及直轴瞬态参数的辨识进行研究。本文所做的研究工作来源于哈尔滨电机厂电机试验站数字化改造项目。在同步发电机系统中,由于磁路饱和、涡流等因素的影响,电机参数呈现出非线性特性。而且由于同步发电机的容量和测试环境因素的限制,如何获得同步发电机的精确参数一直是备受关注的课题,有很多理论研究和系统设计工作需要开展,因此同步发电机参数辨识既是理论课题又是实际应用课题。同步发电机的参数辨识的根本问题是根据发电机的不同运行工况设计合理的试验和确定同步发电机不同运行状态时的数学模型,本文针对同步发电机的典型试验——三相突然短路试验确定参数辨识模型,进而依据该模型的特点来改进参数辨识模型以提高参数辨识方法的辨识效率和参数辨识的精度。为了提高参数辨识精度,重点研究了最优化理论中的非线性最小二乘算法在同步发电机参数辨识中的应用。将发电机的参数辨识问题转化为非线性最优化问题求解。本文在dq0坐标系统下,构建了同步发电机的数学模型以及动态等效电路。利用MATLAB仿真工具,构建了同步发电机机端突然三相短路的仿真模型。通过对同步发电机的标准模型进行辨识仿真来验证算法的精确性。最后通过实例验证算法的可行性。

关键词：同步发电机电机测试参数辨识最小二乘法