在实际应用中,对永磁同步电机控制精度的要求越来越高。尤其是在机器人、航空航天、精密电子仪器等对电机性能要求较高的领域,系统的快速性、稳定性和鲁棒性能好坏成为决定永磁同步电机性能优劣的重要指标。传统电机系统通常采用PID控制,其本质上是一种线性控制,若被控对象具有非线性特性或有参变量发生变化,会使得线性常参数的PID控制器无法保持设计时的性能指标;在确定PID参数的过程中,参数整定值是具有一定局域性的优化值,并不是全局最优值。实际电机系统具有非线性、参数时变及建模过程复杂等特点,因此常规PID控制难以从根本上解决动态品质与稳态精度的矛盾。永磁同步电机是典型的多变量、参数时变的非线性控制对象。先进控制方法(诸如智能控制、优化算法等)研究应用的发展与深入,为控制复杂的永磁同步电机系统开辟了崭新的途径。由于先进控制方法摆脱了对控制对象模型的依赖,能够在处理不精确性和不确定性问题中有可处理性、鲁棒性,因而将其引入永磁同步电机控制已成为一个必然的趋势。本文根据系统实现目标的不同,选取相应的先进控制方法,并与PID控制相结合,对永磁同步电机各方面性能进行有针对性的优化,最终使其控制精度得到显著的提高。为达到对永磁同步电机进行性能优化的研究目的,文中首先探讨了正弦波永磁同步电机和方波永磁同步电机的运行特点及控制机理,通过建立数学模型,对相应的控制系统进行了整体分析。针对永磁同步电机非线性、强耦合的特点,设计了矢量控制方式下的永磁同步电机闭环反馈控制系统。结合常规PID控制,将模糊控制、遗传算法、神经网络和人工免疫等多种先进控制方法应用于永磁同步电机调速系统、伺服系统和同步传动系统的控制器设计中,以满足不同控制系统对电机动、静态性能的要求以及对调速性能或跟随性能的侧重。实验结果表明,采用先进控制方法的永磁同步电机具有较好的动态性能、抗扰动能力以及较强的鲁棒性能;与传统PID控制相比,系统的控制精度得到了明显提高。研究结果验证了先进控制方法应用于永磁同步电机性能优化的有效性和实用性。
上传时间: 2013-04-24
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永磁同步电机(PMSM)因其无需励磁电流、运行效率和功率密度高,在交流调速系统中被广泛的应用,但PMSM高性能的矢量控制需要精确的转子位置和速度信号来实现磁场定向。在传统控制中,一般采用机械式传感器来检测转子位置和转速,但是机械式传感器存在诸如成本高、可靠性低、不易维护等问题,使得无速度/位置传感器控制技术成为永磁同步电机控制中的热点问题。虽然目前已有较多的研究成果,但是所采用的方法大多是基于电机基波方程的分析,一般不适用于低速甚至零速,并且对电机参数较为敏感,鲁棒性差。本文正是为了解决这个问题,而采用高频信号注入法实现转子位置估算,这种方法适合于低速甚至零速,对电机参数的变化不敏感,鲁棒性强。主要做了如下的工作: 首先详细介绍了永磁同步电机三种基本结构,在建立了旋转坐标系下永磁同步电机数学模型的基础上叙述了其矢量控制原理,分析了各种现有的永磁同步电机无速度/位置传感器控制策略;其次在永磁同步电机矢量控制的基础上详细讨论了旋转高频电压信号注入法与脉振高频电压信号注入法提取转子位置的基本原理,并在此基础上利用MATLAB/SIMULINK仿真工具建立了整个永磁同步电机无速度/位置传感器矢量控制系统的模型,进行了仿真研究,仿真结果验证了控制算法的正确性。最后利用TI公司推出的数字信号处理器DSP芯片TMS320F2812,实现了基于脉振高频信号注入法的永磁同步电机无速度/位置传感器的实验运行,实验结果验证了这种方法适合于低速运行,对电机参数的变化不敏感,鲁棒性强。
上传时间: 2013-06-06
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随着家用空调的普及应用,空调已日渐成为耗能大户。我国经济建设多年来高速发展,正面临能源日益紧张的问题,由于空调节能尚有空间,因此人们普遍关注空调节能技术。在家用空调的各种节能技术中,直流压缩机变频驱动是发展的主流方向。从驱动方式上看,直流压缩机可以采用方波控制或矢量控制。与方波控制相比,矢量控制的空调直流压缩机具有噪声低、振动小、效率高等特点,更加符合节能和环保的发展方向。 本文主要研究了适用于空调压缩机负载的无转子位置传感器永磁同步电机矢量控制方法。首先从电机的基本方程入手,详细推导了永磁同步电机矢量控制的数学模型。详细分析了各种电流控制策略特点,提出了采用适合直流压缩机驱动的MTPA控制方式。 其次提出了具有凸极效应的压缩机永磁同步电机的一种简化模型,得到了适用于IPMSM的滑模观测器,解决了IPMSM在αβ坐标系中应用滑模观测器困难的问题。针对压缩机运行特点,采用全维状态观测器方法,实现IPMSM反电动势的观测,根据反电动势计算出电机转子位置和转速,实现了无传感器矢量控制。本文详细分析了全维状态观测器的极点配置方法,通过将四个极点配置在相同位置,简轻了计算量,也便于实现。 第三,由于反电动势估算法在电机低转速下不能正确估算转子位置,无法正常闭环起动,本文提出了一种简单的用于直流压缩机的起动方法,实现了压缩机的可靠起动。同时在深入分析电机等效模型的基础上,给出了一种简单的电机参数测量方法,通过简单测量和计算,得到系统实现无传感器永磁同步电机矢量控制所需的电感、电阻及反电动势系数等关键参数。 最后通过MATLAB/Simulimk7.1仿真软件对基于滑模观测器和基于全维观测器的永磁同步电机矢量控制方法进行了仿真验证,设计了以TMS320F2403数字信号处理器为控制核心的直流压缩机矢量控制实验平台,并进行了大量的实验验证。仿真及实验结果证明了本文理论分析和所提方法的正确性,并已应用于实际的直流压缩机矢量控制系统。
上传时间: 2013-06-13
上传用户:xuanchangri
混合动力汽车作为解决汽车节能、降低排放的汽车工业新技术,具有低污染和低油耗的特点,尤其在油价日益攀高的今天,成为国内外汽车发展的新热点。驱动控制器作为混合动力汽车中的主要部件,在混合动力汽车中起到至关重要的作用,对其进行研究具有重要的理论和现实意义。 本文首先比较了常见的几种电动汽车的性能,概括了混合动力汽车的优点,介绍了混合动力汽车发电机/电动机一体化技术的发展现状;其次探讨了几种常用交流电动机的性能优劣。由于永磁同步电机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,因此该电机成为本课题混合动力汽车传动中所使用的电机,论文建立了永磁电动机的数学模型,分析了矢量控制原理;在矢量控制原理的基础上,设计出了基于TMS320F2812的永磁同步电机矢量控制系统的硬件结构,详细阐述了旋转变压器及其解码芯片在系统中的角度和速度的检测原理以及系统中其他重要的单元。设计了系统的软件结构,详细阐述了关键子程序如电流采集、位置检测程序和SVPWM产生子程序:使用UG软件设计出控制器的壳体。最后进行了实验研究,给出SVPWM波形、相电流波形,进行了全文总结,提出了下一步工作的建议。
上传时间: 2013-05-21
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讲述了步进电机的驱动,调速及其接口电路设计等。
标签: 步进电机
上传时间: 2013-05-21
上传用户:王庆才
一种基于 PWM的直流电机驱动 电路设计
上传时间: 2013-07-20
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由于永磁无刷直流电机既具备交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又兼有普通有刷直流电机调速特性好、运行效率高的优点,因此它在当今国民经济各个领域得到了越来越广泛的应用。本文对基于DSP的无刷直流电机控制系统进行了设计和研究。 本论文首先回顾了无刷直流电机的产生、发展历程,介绍了目前的热点研究方向和最新研究成果。 第二章对无刷直流电机的组成环节、结构、工作原理、运行特性进行了分析,并且建立了无刷直流电机的数学模型,对其控制方法进行了讨论。同时,DSP控制器由于其高速的处理能力和丰富的片上资源,已经广泛的应用于电机控制领域。 第三章介绍了TI的高性能DSP芯片 TMS320LF2407A的结构和性能,提出了基于 TMS320LF2407A 的 BLDCM 的控制方案,并且对系统的相关环节进行了讨论和分析。 第四、五两章分别完成了硬件和软件的设计。此系统是基于PWM技术和PID算法的双闭环控制系统。硬件电路包括了控制电路、主电路、检测电路、保护电路几个部分;软件采用模块化的编程思想,编制了各程序模块的控制流程图,并论述了其实现方面的若干问题。 第六章给出了系统的仿真实验结果及分析。 第七章对全文内容进行了总结,并对无刷直流电机控制系统提出了展望。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:xiaoxiang
本论文针对6kV/400kW三相异步电动机的中压变频器试验装置,从分析目前中压变频器常用的主回路拓扑入手,详细阐述并分析了本文研究的单元串联型中压变频器控制系统。 本文首先从理论上分析了多单元串联型中压变频器脉宽控制原理。然后,把一种高性能的V/f控制方案引入中压变频器控制系统。通过矢量补偿定子压降,进行转差补偿和对电机电流进行限制控制,实现了具有很好的低频性能并具有防“跳闸”等功能的V/f控制方案。 同时,本文将Siemens公司通用变频器的时隙、连接纸的概念运用到中压变频器控制领域。增加了系统的可变性,自由性和方便性。设计了具有系统组态功能的模块化软件,其中着重对控制软件中的几个重要功能进行了分析讨论。这些重要功能模块有:控制字和状态字、顺序控制、V/f曲线、给定积分器、基于电压补偿的输出自动稳压算法、通讯功能等。 中压变频器在实验室设计为6kV/22kW试验系统,实际设计为6kV/400kW的变频系统装置。本文给出了实验室调试结果及分析。实验结果表明,该中压变频器能够安全、稳定地运行。
上传时间: 2013-04-24
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河北工业大学硕士学位论文 论文研究在 ARM920T硬件平台以及Linux软件平台上, 通过构建完整的嵌入式Linux系统并移植多媒体播放器MPlayer,完成一款具有转储功能的MP4播放器。在这个过程中研究了Linux系统移植、探索了USB驱动程序、学习了文件系统的构建并完成了多媒体播 放器 MPlayer 的移植,最终实现了一款基于嵌入式 Linux 软件平台具有转储功能的 MP4 播放器,使得 MP4 播放器可以通过 USB 接口对可移动硬盘上的信息进行操作。通过该研究过程构建了嵌入式软件系统,以实现更好的系统性能,最重要的是可以在实践基础上增加对系统移植和驱动开发理论的理解并积累丰富的系统移植经验,以促进我们去理解软件开 发项目及其与目标硬件移植和优化的关系。
上传时间: 2013-07-08
上传用户:sclyutian
玩转51单片机的串口通讯.pdf玩转51单片机的串口通讯.pdf
上传时间: 2013-05-18
上传用户:jjq719719