摘要將異步電機調速的矢量控制方法與電壓空間矢量脈寬調制（SVPWM）技術相結合，構建了以SVPWM信號驅動功率器件的異步電機矢量控制調速系統結構圖，并用Matlab軟件對該系統建模與仿真。仿真結果表明：該系統不僅具有矢量控制調速系統的優越性能，同時具有減少轉矩波動，降低輸出電流諧波，提高直流電壓利用率等優點。本世紀70年代提出的矢量控制通過坐標變換的方法分解定子電流，使之轉化為轉矩和磁場兩個分量，實現解耦控制，從而獲得與直流電動機一樣良好的動態調速特性，開創了交流電動機等效直流電動機控制的先河"1。隨著矢量控制技術的發展，如何優化矢量控制系統的研究已成為熱門課題。同時，信號調制技術的發展也使得多種調速系統達到了很好的控制效果，其中SVPWM技術把電動機和逆變器看為一體，通過跟蹤圓形旋轉磁場來控制逆變器的工作，能達到轉矩脈動小、諧波成分少、直流母線電壓利用率高的效果，目前已在變頻產品中得到了廣泛地應用，本文通過軟件對基于SVPWM的電機矢量控制系統進行了仿真，得到了良好的控制效果。
上傳時間： 2022-06-22
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本論文主要研究自激式RF電源的功率控制，主要分為七個部分：第部分主要介紹ICP儀器的發展歷史、RF電源的主流技術路線及國內外研究現狀，指出了存在的部分問題，確立了本文研究主題。第二部分簡介了ICP儀器的系統結構，重點介紹等離子炬光源以及自激式RF電源。首先從系統的角度介紹了ICP儀器的組成及工作原理，然后對等離子矩光源的產生條件及生成機理作了說明，并且對其在點火過程中表現的負載特性作了分析，最后從ICP儀器的分析性能方面說明了它對RF電源的設計要求，明確RF電源的設計指標。第三部分詳細介紹了自激式RF電源的實現原理。按照信號流向首先介紹了作為跟蹤等離子矩特性的振蕩源——鎖相環的原理，分別對其中的鑒相器、環路濾波器、壓控振蕩器和驅動電路等做了詳細介紹。然后介紹了高頻功率放大器的原理，確定了主要元件參數，并介紹了適用于自激式RF電源的電路結構。最后對阻抗匹配原理作了介紹，并重點介紹了集中參數元件匹配網絡。第四部分詳細介紹了本文所做的設計工作，包含軟硬件設計。這部分仍然是按信號流向作說明，根據自激式RF電源的結構特點，針對這幾部分選擇合適的電路結構、元件參數等設計完成鎖相環路、高效率E類推挽功率放大電路以及阻抗匹配網絡。除此之外，還包括電路中的主要信號采樣與檢測、熱設計、電磁兼容設計以及軟件部分的設計說明。第五部分對本文采取的功率控制流程與策略作詳細說明，介紹了如何通過改善控制流程和控制策略以提高RF電源性能。第六部分對所設計的RF電源進行了測試，表明本設計達到了預定的設計指標，說明此方法的可行性與實用性，并且分析了等離子炬的負載變化過程，對RF電源的設計提供了有益的參考。第七部分作了全文總結與展望。所設計RF電源成功點燃等離子炬，期間通過對RF電源的測試，并在ICP-AES整機上進行了系統驗證，測試證明所設計的自激式RF電源與同類電源相比性能有所提升。
上傳時間： 2022-06-23
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本文首先就永磁同步電機弱磁控制的國內外發展現狀和未來發展趨勢進行了簡單介紹，建立了永磁同步電機在旋轉坐標系下的動態模型，介紹了常用的矢量控制策略，并通過控制效果對比引出永磁同步電機弱磁控制方法。然后，詳細介紹了永磁同步電機的弱磁控制原理，并對弱磁控制的約束條件、弱磁控制區間的電流給定及現有弱磁控制策略做了簡單的介紹，推導了電機在恒轉矩控制和弱磁控制階段中永磁同步電機電流矢量在電流平面的運行軌跡及其相關說明。深入研究了基于電壓反饋的永磁同步電機弱磁控制算法。最后，基于電壓反饋弱磁算法對控制系統建模，構建了以SVPWM為調制算法，基于電壓反饋的永磁同步電機弱磁控制系統框圖，對框圖中的關鍵模塊進行了分析和設計，并借助Matlab/Simulink 軟件對控制系統進行了建模和仿真，仿真結果驗證了基于電壓反饋的弱磁控制方法的可行性和有效性。并由仿真結果分析指出基于電壓反饋弱磁控制策略的不足點，從而為該弱磁控制策略的進一步完善提出新的思路。關鍵詞：永磁同步電機，SVPWM調制，弱磁控制，電壓反饋，Matlab/Simulink仿真
上傳時間： 2022-06-24
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電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統的穩定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規使用的機械傳感器，能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比，并對兩個系統的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性，設計擴張狀態負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統，實現對電機轉速的快速準確估計。
上傳時間： 2022-06-24
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本文檔描述了基于飛思卡爾電機控制專用的數字信號控制器MC56F8274S的三相交流感應電機矢量控制方案。三相交流感應電機因為其結構簡單、工藝成熟、造價低廉、無電刷、維護簡單、魯棒性強等優點，被廣泛應用于工業控制中。如水泵、風機、壓縮機、制冷系統中。為了實現三相交流感應電機的調速，需要對電機提供電壓幅值和頻率可變的交流電，一般使用由數控開關逆變器構成的三相變頻器。電機的控制算法大體分為兩類，一類是標量控制，如被廣泛應用的VF恒壓頻比控制。另一類被稱為矢量控制或磁場定向控制（FOC），相對于標量控制，矢量控制全面提升了電機驅動性能，比如矢量控制實現了轉矩和磁鏈的解耦控制、全轉矩控制、效率更高且提高了系統的動態性能。基于飛思卡爾電機控制專用的數字信號控制器MC56F82748的三相交流感應電機矢量控制是一個面對客戶和工業應用的設計方案。低成本和高可靠性是兩個關鍵的考量指標。為了減小系統成本，我們采用了單電阻電流采樣方案。為了減少系統對參數的依賴，我們使用了閉環的磁鏈估算方案，提升了系統穩定性和魯棒性。本文檔介紹了基本的電機控制理論，系統的設計理念，硬件設計、軟件設計，包括FreeMASTER可視化軟件工具。
上傳時間： 2022-06-24
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論文的主要工作和新見解如下：1、分析了永磁同步電機結構、特點和國內外學者對其最新研究成果，研究了永磁同步電機控制理論中經常涉及到的三種坐標系轉換原理，并在此基礎上給出了兩種不同坐標系下的永磁同步電機數學模型，建立了永磁同步電機仿真模型并進行了仿真研究。2、分析了空間電壓矢量脈寬調制和直接轉矩控制兩種控制技術的基本原理，并分別建立了基于空間電壓矢量脈寬調制和直接轉矩控制的永磁同步電機控制系統仿真模型，通過大量的仿真，研究了兩種控制技術在永磁同步電機控制性能上各自特性以及差異。3、在分析永磁同步電機直接轉矩控制的基礎上，提出了兩種扇區邊界過渡時選擇電壓矢量造成轉矩脈動的抑制方法，仿真結果表明所提兩法方法預期效果明顯；研究了零電壓矢量在直接轉矩控制中的作用和一種改進的永磁同步電機直接轉矩控制策略，仿真結果表明將零電壓矢量引入控制和改進的策略都能明顯抑制系統轉矩脈動。4、在常規控制基礎上，引入模糊邏輯控制技術進一步優化永磁同步電機直接轉矩控制方法，建立了基于模糊邏輯的永磁同步電機直接轉矩控制系統仿真模型，仿真結果表明模糊邏輯控制能有效的提高直接轉矩控制性能。5、采用速度快、功能強大的電機控制專用芯片TMS320LF2407A作為主要控制芯片，完成了永磁同步電機直接轉矩控制系統實驗軟硬件設計，為今后研究打下了基礎。關鍵詞：數字信號處理器，永磁同步電動機，空間電壓矢量脈寬調制，直接轉矩控制，模糊邏輯控制
上傳時間： 2022-06-27
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設計者根據對環境的需求，希望能不斷開拓高級電機控制技術，用以制造節能空調、洗衣機和其他家用電器產品。到目前為止，較為完善的電機控制解決方案通常僅用作專門用途。然而，新一代數字信號控制器（Digital Signal Controller，DSC）的出現使得性價比高的高級電機控制算法最終成為現實。例如，空調需要能夠對溫度作出快速響應以迅速改變電機的轉速。因此，我們需要高級電機控制算法，以制造出更加節能的靜音設備。在這種情況下，磁場定向控制（Field Oriented Control，FOC）脫顧而出，成為滿足這些環境需求的主要方法。本應用筆記討論了使用Microchip dsPIC0DSC系列對永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM）進行無傳感器FOC的算法。為什么使用FOC算法？BLDC電機的傳統控制方法是以一個六步的控制過程來驅動定子，而這種控制過程會使生成的轉矩產生振蕩。在六步控制過程中，給一對繞組通電直到轉子達到下一位置，然后電機換相到下一步。霍爾傳感器用于確定轉子的位置，以采用電子方式給電機換相。高級的無傳感器算法使用在定子繞組中產生的反電動勢來確定轉子位置。六步控制（也稱為梯形控制）的動態響應并不適用于洗衣機，這是因為在洗滌過程中負載始終處于動態變化中，并隨實際洗滌量和選定的洗滌模式不同而變化。而且，對于前開式洗衣機，當負載位于滾筒的頂部時，必須克服重力對電機負載作功。只有使用高級的算法如FOC才可處理這些動態負載變化。
上傳時間： 2022-06-29
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隨著電力電子技術、微處理器技術以及新的電機控制技術的發展，交流調速性能日益提高，變頻調速技術的出現使交流調速系統有取代直流調速系統的趨勢。但是國民經濟的快速發展要求交流變頻調速系統具有更高的調速精度、更大的調速范圍和更快的響應速度，一般的通用變頻器已經不能滿足工業應用的需求，而交流電機矢量控制調速系統能夠很好的滿足這個要求。矢量控制（Ficld Oricnted Control），能夠實現交流電機電磁轉矩的快速控制，本文對三相交流異步電機的矢量控制系統進行了研究和分析，以高性能數字信號處理器為硬件平臺設計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統。并分析了逆變器死區效應的產生，實現了逆變器死區的補償。本文介紹了交流調速及其相關技術的發展，變頻調速的方案以及國內外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標系下的數學模型為基礎，通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉坐標系下的數學模型，并利用轉子磁場定向的方法，對該模型進行分析，設計了轉子磁鏈觀測器，以實現交流電機電流量的有效解耦，得到定子電流的轉矩分量和勵磁分量。仿據直流電機的控制方法，設計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環控制系統。設計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺，在此基礎上實現了矢量控制算法，論述了電壓空間矢量調制（SVPWM）的原理和方法，并對其進行了改進。最后對逆變器的死區進行了補償。實驗表明基于轉子磁場定向的矢量控制（FOC）系統，結構簡單，電流解赫方便，動態性能好，精度較高，能夠基本滿足現代交流電機控制系統的轉矩和速度要求。
上傳時間： 2022-06-30
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通過本課程學習，您將：-了解一些目前最新的電機控制設計解決方案一了解一種新的永磁同步電機（PMSM）無傳感器磁場定向控制（FOC）算法-了解如何查找更多關于該算法的信息PMSM概述PMSM的FOC控制無傳感器技術DMCI介紹——一種有用的工具演示1：整定PI參數演示2：整定無傳感器控制參數回顧，答疑（Q&A）PMSM概述-PMSM應用-PMSM與BLDC的比較-PMSM結構-PMSM特性-PMSM操作高效率和高可靠性設計用于高性能伺服應用可實現有/無位置編碼器的運行方式比ACIM體積更小、效率更高、重量更輕采用FOC控制可實現最優的轉矩輸出平滑的低速和高速運行性能較低的噪聲和EMI從其發展歷史來看，兩種電機發源于不同的領域轉矩產生的機理相同BLDC是PMBDC的一個派生詞PMSM表示一個勵磁磁場由PM提供的AC同步電機控制方法不同（六步控制與FOC）
上傳時間： 2022-06-30
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《現代永磁同步電機控制原理及MATLAB仿真》的隨書matlab仿真文件，囊括了各種電機的不同控制算法的仿真模型，對于電機控制的算法理解十分有用。主要內容包括三相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、三相電壓源逆變器PWM 技術、三相永磁同步電機的直接轉矩控制、三相永磁同步電機的無傳感器控制技術、六相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、六相電壓源逆變器WM 技術和五相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術等。每種控制技術都通過了MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析。
上傳時間： 2022-06-30
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