繞組勵磁同步電機具有功率因數可調、效率高等優點,在工業大功率場合獲得了廣泛應用,因此研究和開發高性能的繞組勵磁同步電機驅動系統具有重大的經濟價值和社會效益。目前開發高性能繞組勵磁同步電機驅動系統所采用的控制方案主要有兩種:一種是直接轉矩控制(DTFC);另一種是磁場定向矢量控制(FOC)。繞組勵磁同步電機的矢量控制策略具有控制結構簡單,物理概念清晰,電流、轉矩波動小,轉速響應迅速,易實現數字控制等優點。因此,在交流傳動領域中,越來越受到學者的關注。但是,無論在國內還是國外,交直交型繞組勵磁同步電機矢量控制系統的研究還缺乏全面深入的理論研究,還沒有建造起矢量控制系統的理論體系構架。本文對繞組勵磁同步電機矢量控制系統進行了初步的理論探討,并進行了詳細的實踐研究,為以后更深入、廣泛地研究此系統,打好堅實的基礎。本論文主要研究內容如下: @@ 通過廣泛的查找文獻,對幾種常見的同步電機傳動系統進行了綜述,分析了同步電機變頻調速原理,在此基礎上,講述了無傳感器技術在同步電機中的應用現狀。無傳感器技術主要有兩大類:基于基波量的檢測方法和基于外加信號的激勵法。隨后,對轉子初始位置的估計進行了綜述,其方法有:基于電機定子鐵芯飽和效應的轉子位置估計,高頻信號注入法,基于定子繞組感應電壓的估計法和基于相電感計算法等。繞組勵磁同步電機轉子初始位置估計的研究還很少。 @@ 對繞組勵磁同步電機矢量控制的理論進行了全面深入地研究,建立起矢量控制的理論體系構架。 @@ 首先,基于磁勢等效原理,將三相靜止交流信號等效變換為兩相旋轉直流信號,將交流電機等效為直流電機進行控制。在Clarke變換和Park變換的基礎上,得到凸極同步電機轉子磁場定向的電壓矩陣方程、功率方程和運動方程。根據上述方程,繪出dq軸的等值電路及矢量圖,得到狀態空間描述的dq軸數學模型。 @@ 其次,根據模型參考自適應原理,對同步電機轉速進行估計。忽略同步電機d軸阻尼繞組的作用,取同步轉速為零,得到同步電機αβ靜止坐標系下 的數學模型。將不含有轉子轉速信息的方程作為參考模型,將含有轉速參數的方程作為可調模型,根據波波夫超穩定性和正性原理,對轉子轉速進行估計。@@ 最后,根據模型參考自適應估計的轉子轉速,設計磁通觀測器來估計轉子磁通,實現磁通反饋閉環控制。磁通觀測器采用降維觀測器,僅對轉子磁通分量進行重構,并通過極點配置算法,合理配置觀測器的極點,使觀測器滿足系統的性能指標,達到磁通觀測的目的。 @@ 新穎的空間矢量脈寬調制算法。從空間矢量的基本概念入手,深入分析了定子三相對稱電壓與空間電壓矢量之間的關系。由三相電壓源型逆變器輸出電壓波形得到六個有效開關狀態矢量,這六個開關矢量和兩個零矢量合成一組等幅不同相的電壓空間矢量,去逼近圓形旋轉磁場。其次,根據空間電壓矢量所在的扇區,選擇相鄰有效開關矢量,在伏秒平衡的法則下,計算各有效開關矢量的作用時間。并且,探討了扇區判斷和扇區過渡問題,定性分析了空間矢量脈寬調制(SVPWM)的性能。最后,根據每個扇區中開關矢量作用時間,采用軟件構造法,在TMS320LF2407A硬件上實現了SVPWM。實驗結果表明,該算法簡單易實現,能夠有效的提高直流母線的電壓利用率,具有在低頻運行穩定,逆變器輸出電流正弦度好等優點。 @@ 空間矢量過調制算法的研究。在上述線性調制的基礎上,提出一種基于電壓空間矢量的過調制方法。過調制區域根據調制度分成兩種不同的模式,分別為模式Ⅰ(0.907
上傳時間: 2013-07-25
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本文分別建立了三相電壓型PWM整流器在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系和兩相同步旋轉坐標系中的數學模型,對三相電壓型PWM整流器多種電流控制策略進行了研究和對比,并對三相電壓型PWM整流器控制系統的設計進行了研究。 通常情況下,PWM整流器控制系統需要用到交流電壓、電流傳感器以及直流電壓傳感器,以實現直流電壓和交流電流的雙閉環控制。利用傳感器可以快速、便捷地獲得電壓電流參數,但也導致了系統體積大、成本較高,并降低了系統運行可靠性。為此,本文研究和總結了三相電壓型PWM整流器無交流電流傳感器的三種控制策略:基于直流側電流檢測的控制策略、基于直流電壓檢測的控制策略和基于狀態空間平均技術的控制策略。并通過Matlab中的Simulink仿真軟件對前兩種控制策略進行了仿真驗證分析。 在以上理論的分析基礎上,本文設計并實現了一套以TMS320F2812 DSP為控制核心的無交流電流傳感器的PWM整流器的控制系統的解決方案,包括控制系統的硬件解決方案和軟件解決方案,搭建了實驗平臺并進行了調試。
上傳時間: 2013-04-24
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各類交流電源在產品開發過程中都需要進行長時間的帶載測試,以檢驗其電氣性能。傳統使用電阻、電感和電容這類無源元件作為負載的測試方法存在參數調節不方便、發熱量大、耗能等諸多缺點。為克服傳統測試方法的不足,本文研究了一種帶能量回饋功能的交流電子負載裝置,采用交直交變換結構,由具有公共直流母線的兩級電壓型PWM整流器組成。通過控制前級PWM整流器的輸入功率因數,在其輸入端模擬不同阻抗特性的負載;后級PWM整流器工作在并網逆變狀態,將被測試電源發出的電能回饋至電網進行循環利用。 交流電子負載屬于一種測試設備,需要實現用戶交互、通訊、監控等功能,因此采用了以DSP芯片為核心的數字控制方案。本文首先探討了數字控制技術對變換器性能的影響,重點討論了當數字脈寬調制器精度不足時會引起輸出產生極限環振蕩的問題。分析了極限環振蕩產生的原因,并以BUCK、BOOST和BUCK-BOOST三種基本變換器的數字控制器設計為例,推導出了為避免極限環振蕩,數字脈寬調制器應滿足的最小精度要求。在MATLAB中建立了數字控制器的仿真模型,設計了一臺數字控制BUCK變換器實驗樣機,仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性。 根據處理電能方式的不同,交流電子負載可分為能量消耗型和能量回饋型兩大類。本文首先針對交流電源產品的功能性測試應用場合,提出了一種新的能量消耗型交流電子負載結構和相應的控制方法。然后重點介紹了能量回饋型交流電子負載的工作原理及其控制策略。分析了功率電路中主要元件參數的選取方法。其中,對工作在任意功率因數情況下的單相PWM整流器中交流濾波電感的取值作了重點討論。在Saber軟件中建立了系統的仿真模型,設計了一臺以TMS320F2812 DSP芯片為控制核心的能量回饋型交流電子負載原理樣機,仿真和實驗結果驗證了系統方案的可行性和正確性。最后針對交流電子負載的并網能量回饋功能,初步分析了一種基于正反饋思想的并網系統孤島檢測方法,并進行了仿真驗證。
上傳時間: 2013-07-29
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交流電動機是一個多變量、高階、強耦合的非線性系統,不象直流電機那樣易于控制轉矩,采用矢量控制技術可解決傳統交流調速的難題,使交流電機可以按直流電機的控制規律來進行控制,而無傳感器矢量控制技術由于可以省去速度傳感器,使相應的交流調速系統變得簡便、廉價和可靠,所以成為當前研究的熱點,本論文工作就是這方面的一個嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術的基本理論。對感應電動機在三相靜止坐標系下強耦合和互感變參數的數學模型,通過坐標變換,導出感應電機在兩相同步旋轉坐標系下的數學模型,然后將同步坐標系按轉子磁場定向,實現了對轉子磁鏈和轉矩的分別控制,從而可以按直流電機的控制規律來控制交流電機。 其次,論文基于同步軸系下的感應電動機電壓磁鏈方程式,提出了一種感應電動機按轉子磁場定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號實現對電機速度的估算,這種速度估算方法結構簡單,有一定的自適應能力。同時在該無傳感器矢量控制系統中,由于采用了經典的PI調節器,使得控制系統更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無傳感器矢量控制系統的仿真模型。為提高系統的適應性和仿真結果的準確性,仿真模型采用了標么值系統,并考慮了控制周期和采樣信號周期對仿真結果的影響。討論了離散控制引起的相位補償問題,使仿真結果更接近實際工程系統。 最后,通過仿真進一步驗證了本文提出的無傳感器矢量控制系統的正確性和可行性,也證明了速度估計模型對速度估計準確,且對參數的變化有較強的魯棒性。
上傳時間: 2013-06-02
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摘 要:目的分析一般單片機變頻調速系統的特點,通過引入專用芯片SA4828改善控制性能。方法通過單片機與SA4828芯片相結合實現對交流異步機的變頻調速,給出了硬件電路和軟件設計流程。結果系統充分發揮了SA4828的自身特性,分擔了部分控制工作,減輕了單片機的任務,單片機可余出機時備作它用,同時系統可靠性增加。結論相對于單純的單片機控制變頻調速系統,引入SA4828的系統控制效果更好。
上傳時間: 2014-01-22
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本書以最新的資訊家電、智慧型手機、PDA產品為出發點,廣泛並深入分析相關的嵌入式系統技術。 適合閱讀: 產品主管、系統設計分析人員、欲進入此領域的工程師、大專院校教學. 本書效益: 為開發嵌入式系統產品必備入門聖經 進入嵌入式系統領域的寶典 第三代行動通訊終端設備與內容服務的必備知識.
上傳時間: 2015-09-03
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這是一個控制交流電機的程序,采用SPWM控制,c語言編程
上傳時間: 2017-05-09
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摘要:以N溝道増強型場效應管為核心,基于H橋PWM控制原理,設計了一種直流電機正反轉調速驅動控制電路,滿足大功率直流電機驅動控制。實驗表明該驅動控制電路具有結構簡單、驅動能力強、功耗低的特點。關鍵詞:N溝道增強型場效應管;H橋;PWM控制;電荷泵;功率放大;直流電機1引言長期以來,直流電機以其良好的線性特性、優異的控制性能等特點成為大多數變速運動控制和閉環位置伺服控制系統的最佳選擇。特別隨著計算機在控制領域,高開關頻率、全控型第二代電力半導體器件(GTR、GTO、MOSFET.、IGBT等)的發展,以及脈寬調制(PWM直流調速技術的應用,直流電機得到廣泛應用。為適應小型直流電機的使用需求,各半導體廠商推出了直流電機控制專用集成電路,構成基于微處理器控制的直流電機伺服系統。但是,專用集成電路構成的直流電機驅動器的輸出功率有限,不適合大功率直流電機驅動需求。因此采用N溝道増強型場效應管構建H橋,實現大功率直流電機驅動控制。該驅動電路能夠滿足各種類型直流電機需求,并具有快速、精確、高效、低功耗等特點,可直接與微處理器接口,可應用PWM技術實現直流電機調速控制。2直流電機驅動控制電路總體結構直流電機驅動控制電路分為光電隔離電路、電機驅動邏輯電路、驅動信號放大電路、電荷泵路、H橋功率驅動電路等四部分,其電路框圖如圖1所示。由圖可以看出,電機驅動控制電路的外圍接口簡單。其主要控制信號有電機運轉方向信號Dir電機調速信號PWM及電機制動信號 Brake,vcc為驅動邏輯電路部分提供電源,Vm為電機電源電壓,M+、M-為直流電機接口。
上傳時間: 2022-04-10
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基于DSP28335的永磁同步電機調速系統設計摘要(中英文) 本控制系統的設計是為了實現基于TMS320F28335的永磁同步電動機的調速系統,并把它引用到全電動注塑機當中。本系統使用SVPWM的控制方法,通過采樣電機電流和旋轉變壓器的位置信息,實現速度、電流雙閉環控制。通過TMS320F28335的硬件浮點處理核心,實現應用于永磁同步電機的浮點算法,去取代過去的定點算法,提高代碼效率。 Abstract: The control system is designed to realize TMS320F28335 based on the permanent magnet synchronous motor speed control system, and put it to quoting all electric of injection molding machine. The ystem of the control method used SVPWM, through the sampling motor current and rotating transformer 1. 引言1.1 設計背景及目的 本永磁同步電機調速系統是全電動注塑機的其中一個應用部分。全電動注塑機憑借著其節約能源、清潔、噪聲少、速度控制效果好、精度高、可重復性高、成本低等眾多優點,成為了當下高端注塑機發展的一個方向。 全電動注塑機的所有運動機構都采用交流伺服電動機驅動,一個穩定高效的永磁同步電動機驅動方案成為了全電動注塑機性能的一個總要部分。本次設計以適用于全電動注塑機的永磁同步電動機控制系統為目標進行設計,采用TI公司的TMS320F28335作為控制核心。憑借TMS320F28335高速的運算能力,適用于電動機控制的各種外設,以及TMS320F283XX特有的硬件浮點運算能力,進行永磁同步電動機的調速控制系統的設計。
上傳時間: 2022-05-08
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隨著科學技術的發展,工業控制領域的自動化程度越來越高,工業控制對精度的要求也越來越高。電動機作為工業生產主要的動力源,對其轉速的測量以及控制的研究顯得十分有意義。電力電子技術、計算機技術、自動控制技術逐漸應用于電動機的轉速控制系統中,使得電動機轉速控制系統的控制精度得以不斷提高。本文的設計是基于AT89C51單片機的交流電動機轉速控制系統,以變頻調速技術為核心,實現對三相交流異步電動機轉速的精確控制和測量。文中主要研究了變頻調速技術的相關原理,并以三相交流異步電動機的轉速測量和控制為實例,設計基于AT89C51單片機的三相交流異電動機轉速控制系統,通過仿真得到驗證,并在此基礎上開展抗干擾措施的研究。本文主要研究的內容如下: 第一章介紹課題研究的意義及現狀,提出課題研究的內容及目標,最后給出了課題研究的技術路線。 第二章闡述基于AT89C51單片機的轉速控制系統的原理,并根據該原理分別提出硬件系統、軟件系統這兩個系統的設計方案。 第三章對轉速控制系統的硬件系統進行設計。主要從單片機、電源模塊、信號采集模塊、顯示模塊、按鍵模塊這幾個方面進行設計,然后作相關的說明。 第四章對轉速控制系統的軟件系統進行詳細的設計。主要從編寫語言的選擇、AT89C51單片機資源分配、控制單元程序、初始化程序、A/D轉換程序、按鍵程序、顯示程序這幾個方面進行設計,并作相關的說明。 第五章對前面設計的轉速控制系統進行仿真驗證。構建硬件系統,然后再對軟件系統的程序完成編譯以及調試后,加載給硬件系統,協同仿真驗證基于AT89C51單片機的轉速控制系統設計的可實現性,然后對該系統的應用條件、范圍做出說明。 第六章對設計好的轉速控制系統進行抗干擾技術的分析研究。先分析干擾可能的來源,然后在前面分析的基礎上從硬件、軟件兩個系統,進行抗干擾技術措施的研究。 文章的最后對論文進行總結,并對未來的研究工作,給出展望。
上傳時間: 2022-06-11
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