該文研究了用于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng).首先概述了電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一些基本要求,并比較了基于不同種類電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要指標(biāo),認(rèn)為永磁同步電機(jī)適用于這一應(yīng)用場(chǎng)合,并在效率,功率密度和維護(hù)性等方面有著突出的優(yōu)點(diǎn).該文分析了永磁同步電機(jī)用于矢量控制的數(shù)學(xué)模型,并建立了基于其數(shù)學(xué)模型的電機(jī)控制仿真軟件包.其中包括可以體現(xiàn)電機(jī)初始位置的電機(jī)模型及SWPWM發(fā)生模塊.通過仿真,確認(rèn)將要在實(shí)際系統(tǒng)中使用的控制方法是基本可行的.在已有的控制系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了2.5kw和20kw永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制,完成在其基速以下區(qū)域的兩臺(tái)電機(jī)的閉環(huán)負(fù)載控制運(yùn)行及2.5kw系統(tǒng)的空載弱磁運(yùn)行.從電機(jī)高速運(yùn)行和負(fù)載試驗(yàn)的結(jié)果可以看出,目前的控制策略,控制程序和系統(tǒng)硬件已經(jīng)可以達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo).該文還討論了一些永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特有的課題.其中包括改進(jìn)的閉環(huán)弱磁控制方法;為使電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng),應(yīng)用了一種簡單的啟動(dòng)和初始位置估計(jì)方法;設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)"負(fù)載法"的一種相對(duì)簡單的電機(jī)參數(shù)試驗(yàn)測(cè)量方法.所有這些工作對(duì)今后進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制性能都將是有益的.
標(biāo)簽： 電動(dòng)汽車 永磁同步電機(jī) 控制研究
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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本文以負(fù)載周期性交化而轉(zhuǎn)速基本不變類負(fù)載的輕載調(diào)壓節(jié)能控制器為研究對(duì)象。研究了以異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓節(jié)能原理、控制策略、觸發(fā)脈沖的選擇、調(diào)壓過程振蕩現(xiàn)象的原因、解決方案、動(dòng)態(tài)仿真模型等關(guān)鍵技術(shù)。 本文研究成果主要包括以下幾個(gè)方面： 1.利用解析法分析了負(fù)載周期變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的調(diào)壓節(jié)能原理,得到了異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓特性曲線,指出了幾種控制方法的本質(zhì)是一定負(fù)載范圍內(nèi)的恒轉(zhuǎn)差率控制。比較了負(fù)載轉(zhuǎn)矩對(duì)幾種控制方法的控制范圍、節(jié)能效果的影響并且通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性。同時(shí)分析了風(fēng)機(jī)水泵的調(diào)壓特性,為異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制器的方案設(shè)計(jì)以及為分析實(shí)際控制中遇到的問題打下理論基礎(chǔ)。 2.設(shè)計(jì)了晶閘管調(diào)壓的主電路、選擇晶閘管及其相應(yīng)的保護(hù)器件,通過實(shí)驗(yàn)和仿真對(duì)比分析了雙窄脈沖和寬脈沖觸發(fā)板在電動(dòng)機(jī)周期變化負(fù)載調(diào)壓時(shí)的差別。設(shè)計(jì)了以ARM7/LPC2214為控制器的硬件電路原理圖、PCB、液晶顯示器、串口通信、節(jié)能控制等部分的軟硬件的調(diào)試,為實(shí)驗(yàn)和控制算法的實(shí)現(xiàn)作了鋪墊。 3.通過實(shí)驗(yàn)和仿真,分析了以電源電壓為同步信號(hào)的三相晶閘管調(diào)壓過程產(chǎn)生電流振蕩的影響因素,即負(fù)載轉(zhuǎn)矩,移相觸發(fā)角的大小,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,負(fù)載的性質(zhì)。說明了電壓同步信號(hào)觸發(fā)方式的適用范圍,分析引起電流振蕩的本質(zhì),提出了以電流為同步信號(hào)的解決方案,為實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能的動(dòng)態(tài)控制算法掃清了障礙,提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。 4.建立了基于MATLAB/Simulink節(jié)能控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟蹤負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整電機(jī)的端電壓,提高電機(jī)在空載和輕載時(shí)的效率和功率因數(shù),驗(yàn)證了理論分析的正確性。 5.通過實(shí)驗(yàn)靜態(tài)地分析了調(diào)壓后電機(jī)的節(jié)能效果。
標(biāo)簽： 異步電動(dòng)機(jī) 調(diào)壓 節(jié)能控制
上傳時(shí)間： 2013-05-20
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在分析現(xiàn)有的雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，結(jié)合高速數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，提出了基于高性能DSP開發(fā)高性價(jià)比的雕刻機(jī)直流伺服控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。圍繞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，在插補(bǔ)算法研究方面，通過小線段高速加工速度銜接的遞歸數(shù)學(xué)模型的建立和速度輪廓曲線的修正，實(shí)現(xiàn)了具有前瞻功能的自適應(yīng)插補(bǔ)算法。為了提高雕刻機(jī)的跟蹤性能和定位精度，在直流伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入了零相位誤差跟蹤控制器(ZPETC)，通過模型辨識(shí)、非線性摩擦補(bǔ)償及干擾觀測(cè)器的設(shè)計(jì)，克服了ZPETC存在的對(duì)系統(tǒng)建模誤差和參數(shù)變化敏感的缺點(diǎn)。 在上述研究的基礎(chǔ)上，搭建了以TMS320C2812型32位定點(diǎn)DSP為控制核心、以L6203為功率驅(qū)動(dòng)模塊、以小功率直流電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的二維直流伺服實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制硬件系統(tǒng)，且在DSP開發(fā)平臺(tái)上完成了系統(tǒng)的所有軟件開發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)高速數(shù)據(jù)通訊的要求，對(duì)DSP串口通訊實(shí)時(shí)性及提高措施進(jìn)行了深入研究，提出了一種多緩沖區(qū)并行協(xié)作的方法，很好地解決了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通訊問題。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的雕刻機(jī)直流伺服控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、跟蹤精度高，加工速度快，可廣泛應(yīng)用于數(shù)控雕刻機(jī)產(chǎn)品。
標(biāo)簽： ZPETC 雕刻機(jī) 直流伺服控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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該文主要研究的是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)無速度傳感器矢量控制變頻調(diào)速及參數(shù)辨識(shí).首先,利用坐標(biāo)變換的方法推導(dǎo)出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在兩相殂止和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)電機(jī)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真.用矢量控制理論和電壓解耦的方法建立了轉(zhuǎn)差型電壓喬量解耦控制系統(tǒng).利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法和模型參考自適應(yīng)(MRAS)的方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速辨識(shí),仿真結(jié)果驗(yàn)證了辨識(shí)方法是可行的.利用系統(tǒng)固有了硬件資源(如PWM逆變器、微機(jī)控制系統(tǒng))發(fā)出一定規(guī)則的脈沖實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)的靜態(tài)測(cè)試,仿真結(jié)果表明它能為矢量控制系統(tǒng)提供較高精度的電機(jī)參數(shù),具有一定的實(shí)際意義.為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速高速響應(yīng)的目標(biāo),用大規(guī)模數(shù)字信號(hào)處理器DSP產(chǎn)現(xiàn)系統(tǒng)控制,文中給出了控制思想.
標(biāo)簽： 速度傳感器 矢量控制系統(tǒng) 參數(shù)辨識(shí)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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該文研究了無刷直流電機(jī)的無位置傳感器控制理論、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制方法、數(shù)字仿真算法和DSP控制技術(shù).首先,該文介紹了無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制原理,比較了目前幾種常用的無位置傳感器控制方法,提出了基于徑向基函數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無位置傳感器控制方法.通過離散化位置信號(hào)的映射方程,得到網(wǎng)絡(luò)的基本輸入輸出,網(wǎng)絡(luò)的輸出通過邏輯處理,處理后的結(jié)果作為電機(jī)控制信號(hào),同時(shí)也作為網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練教師.采用在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)兩種方式訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),并詳細(xì)介紹了兩種方式的算法;其次,該文概述了無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的產(chǎn)生原因,重點(diǎn)分析了換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)產(chǎn)生的原理,提出了基于誤差反傳（BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制新方法.采用兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同三層網(wǎng)絡(luò),建立了電壓自校正調(diào)節(jié)器,對(duì)電機(jī)端電壓進(jìn)行瞬時(shí)調(diào)節(jié),保持電路中電流幅值不變,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的自適應(yīng)調(diào)節(jié).另外,該文推導(dǎo)了較全面的電機(jī)數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)研究了無刷直流電機(jī)仿真中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),包括氣隙磁場(chǎng)的建立、位置信號(hào)的模擬、中心點(diǎn)電壓的計(jì)算、二極管續(xù)流狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)以及PWM電流控制的仿真.采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）方法,設(shè)計(jì)了多功能的仿真軟件SIMOT.最后該文介紹了數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）TMS320LF2407的結(jié)構(gòu)和性能,給出了PWM控制和A/D轉(zhuǎn)換的算法,采用反電勢(shì)法原理實(shí)現(xiàn)了無位置傳感器控制,并給出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
標(biāo)簽： ANN 無刷直流電機(jī) 無位置傳感器
上傳時(shí)間： 2013-07-14
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該文研究了無刷直流電機(jī)的無位置傳感器控制問題、速度觀測(cè)問題、速度控制問題和單片機(jī)控制技術(shù).首先,該文分析了無刷直流電機(jī)電勢(shì)平衡方程非線性產(chǎn)生的原因,設(shè)計(jì)了反電勢(shì)過零點(diǎn)觀測(cè)器間接觀測(cè)轉(zhuǎn)子位置,闡述了觀測(cè)器的設(shè)計(jì)和極點(diǎn)配置方法,分析了觀測(cè)誤差產(chǎn)生的原因,介紹了消除轉(zhuǎn)子位置信號(hào)干擾脈沖的原理和方法,在此基礎(chǔ)上,提出了一種新的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制方案,通過轉(zhuǎn)子位置信號(hào)和霍爾位置信號(hào)的比較,驗(yàn)證了該方案的有效性.其次,針對(duì)無刷直流電機(jī)的速度檢測(cè)和速度控制問題,分析了無刷直流電機(jī)的一種時(shí)變多輸入-多輸出（MIMO）模型,提出了模型的線性化技術(shù),分析了影響電機(jī)速度控制的負(fù)載擾動(dòng),設(shè)計(jì)了速度觀測(cè)器和魯棒速度控制器,分別對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了闡述,通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性,給出了具有實(shí)際指導(dǎo)意義的結(jié)論.最后,分析了無刷直流電機(jī)橋式驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)和“端電壓法”間接檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的原理,研究了“三段式”起動(dòng)技術(shù)的轉(zhuǎn)子定位、加速和切換問題,設(shè)計(jì)了橋式無位置傳感器無刷直流電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng),分別對(duì)系統(tǒng)各組成部分做了詳細(xì)的分析,系統(tǒng)運(yùn)行情況良好,各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求.
標(biāo)簽： 無刷直流電機(jī) 無傳感器 控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：WANGLIANPO
該文以籠型轉(zhuǎn)子型式的無刷雙饋電機(jī)為對(duì)象,對(duì)無刷雙饋電機(jī)的運(yùn)行原理、設(shè)計(jì)理論和控制方法等方面進(jìn)行了深入的研究,最后研究了智能控制在無刷雙饋電機(jī)上的應(yīng)用.主要包括以下幾方面: 1.介紹了無刷雙饋電機(jī)、調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀. 2.研究了無刷雙饋電機(jī)的原型及發(fā)展,基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理.建立無刷雙饋電機(jī)的穩(wěn)態(tài)方程,推導(dǎo)出其功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式,探討了無刷雙饋電機(jī)的特性. 3.在運(yùn)行原理和特性分析的基礎(chǔ)上研究了無刷雙饋電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),確立無刷雙饋電機(jī)的設(shè)計(jì)原則,編制無刷雙饋電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)程序,據(jù)此研制了無刷雙饋電機(jī)樣機(jī).并進(jìn)行了樣機(jī)試驗(yàn). 4.對(duì)無刷雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo),建立了無刷雙饋電機(jī)的網(wǎng)路模型、轉(zhuǎn)子速模型、同步速模型.構(gòu)建了無刷雙饋電機(jī)的Simulink仿真模型.并對(duì)其進(jìn)行仿真分析. 5.在比較無刷雙饋電機(jī)傳統(tǒng)控制策略后,提出適于無刷雙饋電機(jī)的智能控制方法.建立了功率因數(shù)模糊控制系統(tǒng).
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：songrui
該文主要研究超聲波電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)理、數(shù)學(xué)模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和精密伺服系統(tǒng)的理論和實(shí)踐,為超聲波電機(jī)的進(jìn)一步研究和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ).該文主要內(nèi)容和研究成果如下:系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)的研究歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和主要應(yīng)用,研究了超聲波電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理.研制了超聲波電機(jī)專用、高抗干擾能力,高可靠性、兩相正交、正弦超聲波驅(qū)動(dòng)電源,分別探討了使用串聯(lián)電感和并聯(lián)電感實(shí)施負(fù)載阻抗匹配時(shí),電機(jī)性能所受到的影響.研制了利用電機(jī)定子上壓電陶瓷的孤極反饋來進(jìn)行頻率調(diào)整的新型頻率跟蹤控制器,實(shí)現(xiàn)了超聲波電機(jī)速度的穩(wěn)定性控制. 實(shí)現(xiàn)了超聲波電機(jī)高精度位置檢測(cè),研制了基于DSP的超聲波電機(jī)精密伺服控制系統(tǒng),完成了采用驅(qū)動(dòng)頻率/相位的P、PI和自適應(yīng)控制方案進(jìn)行精密定位控制的理論探討和實(shí)驗(yàn)研究,井進(jìn)行了模糊控制的理論探討.在理論研究的基礎(chǔ)上,成功地研制了環(huán)形超聲波電機(jī)及其精密定位控制系統(tǒng).單元電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩1N. m,控制精度2.16′.
上傳時(shí)間： 2013-07-15
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由于目前尚未有文獻(xiàn)對(duì)以上三類控制器進(jìn)行詳細(xì)的研究比較,因此該文利用MATLAB中Simulink的模塊函數(shù)建立了以上三類滯環(huán)電流控制器的仿真模型,對(duì)以上三類控制器進(jìn)行詳細(xì)的仿真研究,探討其各方面性能的優(yōu)劣. 通過對(duì)基于空間矢量調(diào)制的三相滯環(huán)電流控制器(SVMHCC)的仿真研究表明,當(dāng)其外滯環(huán)寬度太小時(shí),三相電流容易產(chǎn)生畸變,三相總開關(guān)次數(shù)反而較小;當(dāng)其外滯環(huán)寬度太大時(shí),三相電流能夠得到有效控制,但是最大電流誤差和三相總開關(guān)次數(shù)增加,因此選擇外滯環(huán)寬度時(shí)需要綜合考慮控制器的控制性能、最大電流誤差和三相總開關(guān)次數(shù)等因素.但是由于需要考慮的因素大多而且它們相互制約,因此如何選擇合適的外滯環(huán)寬度就成為SVMHCC中難以解決的問題. 在仿真研究的基礎(chǔ)上,該文提出了改進(jìn)方案.仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,改進(jìn)的滯環(huán)電流控制器綜合了以上幾種控制器的優(yōu)點(diǎn),具有三相總開關(guān)次數(shù)低、開關(guān)頻率變化規(guī)則、三相控制對(duì)稱和能有效控制三相最大電流誤差等優(yōu)點(diǎn).
上傳時(shí)間： 2013-06-07
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作者在論文中系統(tǒng)地研究了目前新穎的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)——永磁同步電動(dòng)機(jī)及其數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上，探討了永磁電機(jī)的各種磁路結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)電抗及其它性能的影響，并分別討論了各種結(jié)構(gòu)在不同應(yīng)用場(chǎng)合的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇了表面凸出式磁路結(jié)構(gòu)，建立了手算電磁設(shè)計(jì)程序，進(jìn)行了多方案的優(yōu)選；探討了引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的原因和減小波動(dòng)的措施，采用了一系列諸如分?jǐn)?shù)槽、增大氣隙、斜槽、合適的繞組節(jié)距等措施，成功地減小了力矩波動(dòng)，改善了伺服電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性；在電磁設(shè)計(jì)手算的基礎(chǔ)上，首次采用優(yōu)秀的數(shù)學(xué)工具軟件Mathcad2001進(jìn)行了Windows平臺(tái)下的PMSM機(jī)輔設(shè)計(jì)程序的開發(fā)，增加了可視性，并大大簡化了程序的開發(fā)，提高了設(shè)計(jì)效率，快速方便準(zhǔn)確地進(jìn)行了電機(jī)的電磁計(jì)算；應(yīng)用先進(jìn)的AutoCAD 2000繪圖軟件設(shè)計(jì)和繪制了全套電機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙；參加了樣機(jī)的全部試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)定目標(biāo)，全面滿足了伺服系統(tǒng)用電機(jī)的高效率、高功率因數(shù)、小振動(dòng)、低噪音、低發(fā)熱、動(dòng)態(tài)性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系統(tǒng)部分里，作者探討了永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向矢量控制理論，探討了快速電流跟蹤方法的實(shí)現(xiàn)；在永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了基于DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)定向數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的方案，使用了最新推出的電機(jī)專用DSP芯片TMS320LF2407、功率驅(qū)動(dòng)IR2130芯片、軸角／數(shù)字量轉(zhuǎn)換RDC-19222芯片及串行通信轉(zhuǎn)換MAX232芯片，在消化了這些芯片的大量手冊(cè)和開發(fā)工具的資料后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)，包括編寫和調(diào)試了部分DSP程序，設(shè)計(jì)和焊接了部分硬件電路板。這些預(yù)研工作為設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)數(shù)字化專用控制器打下了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： 永磁同步電動(dòng)機(jī) 數(shù)字化 伺服控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-17
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