永磁同步电机(PMSM)是一种性能优越、应用领域广阔的电机，其传统的理论分析与设计方法已比较成熟。它的进一步推广应用，在很大程度上有赖于对控制策略的研究。实践中，使用通用变压变频(VVVF)变频器来驱动没有阻尼绕组的永磁同步电动机开环运行时，有时电机的运行频率超过某一频率，系统就会变得不稳定，甚至导致系统失步。本文研究了无位置传感器的永磁同步电机的速度控制问题。 论文提出了一种将推广卡尔曼滤波(EKF)原理应用于永磁同步电机无位置传感器调速系统的方法。对永磁同步电机的数学模型和卡尔曼滤波原理作了详细的分析，在dq转子同步坐标系中应用推广卡尔曼滤波算法，对永磁同步电机的转角和转速进行实时在线估计。所选取的滤波算法只需测量电流和逆变器直流母线电压，具有不改造电机、可靠性高和经济耐用的优点。利用在线估计出的转速和电流实现转速电流双闭环的永磁同步电机矢量控制。同时还提出了基于磁饱和原理的永磁转子初始位置的检测方法。针对转子磁场定向方式及矢量控制方案，采用了空间矢量脉宽调制方法对系统进行控制，此方法可以输出任意给定位置的电压矢量，在不增加功率管开关频率和不增加系统复杂性的前提下，明显提高电机的调速性能。 在Matlab6.5环境下进行的系统仿真实验表明，所提出的位置估计算法和控制方法具有优良的转角跟踪特性和速度控制性能，同时系统具有较强的抗负载扰动性能和较好的鲁棒性。实验结果表明本文的方法达到了预期的效果。
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该文主要介绍基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服运动控制平台的设计.文中在讨论了永磁同步电机的控制策略的基础上提出了针对表面式永磁同步伺服电机的i=0的矢量控制,介绍了通过光电码盘确定永磁同步电机转子磁极位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其数字实现方法.详细阐述由TMS320LF2407A和MAX3128A构建的传动控制系统平台.以上述平台为基础,设计了一个基于矢量控制的三环永磁同步伺服系统,为解决典Ⅱ系统超调和抗扰性的矛盾,将IP调节器引入系统.通过试验证明IP调节器在不影响系统抗扰性和稳态精度的前提下,大大降低了电流的超调.工程实践证明了设计的正确性.为了满足用户对系统方便操作和监视的要求,实现参数在线修改以及故障综合,并满足一定可视性,提出并设计了基于RS232的串行通讯程序,包括两部分:PC机的监控系统和数字操作器.文中详细分析了设计数字操作器的硬件模块及框图和软件流程,实际应用表明数字操作器方便了用户对系统的操纵和监视,已在实际工程中得到应用.
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随着经济的发展，科学技术的进步，永磁电机的研发和控制技术都有了快速的发展。永磁电机的发展也带来了永磁电机控制器的发展，电机控制器已经由传统的模拟元件控制器，逐渐转向数模混合控制器、全数字控制器。基于现场可编程门阵列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代数字电机控制技术得到越来越多的关注。现在的FPGA不仅实现了软件需求和硬件设计的完美集合，还实现了高速与灵活性的完美结合，使其已超越了ASIC器件的性能和规模。在工业控制领域，FPGA虽然起步较晚，但是发展势头迅猛。 本文在介绍了传统无刷直流电机控制技术的基础上，分析了采用FPGA实现电机控制的优点。详细介绍了使用硬件编程语言，在FPGA中编程实现永磁无刷直流电机速度闭环控制的各个关键环节，如：PI调节器、数字PWM等等。在实现永磁无刷直流电机速度闭环控制的同时，将速度检测环节采用FPGA实现，减小了系统硬件开销。在实现单台永磁无刷直流电机速度闭环控制的基础上，本文在一片FPGA芯片上实现了多台永磁无刷直流电机的速度闭环独立控制系统。介绍了采用FPGA进行多台电机控制具有独特的优势，这些优势使得FPGA在实现多台电机控制时非常方便，具有单片机(MCU)和数字信号处理器(DSP)无法比拟的优点。文中对基于FPGA的单台和多台永磁无刷直流电机控制系统分别进行了实验验证。 FPGA编程灵活，设计方便，本文在FPGA中实现了各种不同的PWM调制方式。从电路方面详细分析了采用不同的PWM调制，换相时无刷直流电机母线的反向电流问题。借助FPGA平台，对各种PWM调制方式进行了实验，对理论分析进行了验证。 另外，本文介绍了目前非常流行的一种FPGA图形化设计方法，即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA设计。这种设计方法具有图形化、模块化的优点，大大方便了用户的FPGA开发设计。在XSG中建立的仿真系统，区别于传统的Simulink仿真，可以直接生成相应的硬件编程语言代码下载到FPGA中运行。本文借助XSG软件设计在XSG/Simulink中实现了永磁同步电机矢量控制系统的混合建模算法，并进行了仿真。
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·目 录文摘英文文摘独创性声明及学位论文版权使用授权书第一章绪论1.1交流电机调速技术的发展状况1.2现代交流调速系统的类型1.2.1同步电动机调速系统的基本类型1.2.2异步电动机调速系统的基本类型1.3现代交流调速系统的发展趋势和动向1.3.1控制理念与控制技术方面的研究与开发1.3.2变频器主电路拓扑结构研究与开发1.3.3 PWM模式改进与优化研究1.3.4中压变频装置的研究与开发1.4本文
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单片机模糊模糊控制是目前在控制领域所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的方法。模糊控制的采用解决了大量过去人们无法解决的问题，并且在工业控制、家用电器和各个领域已取得了令人触目的成效。本书是一本系统地介绍模糊控制的理论、技术、方法和应用的著作；内容包括模糊控制基础、模糊控制器、模糊控制系统、模糊控制系统的稳定性、模糊控制系统的开发软件，用单片微型机实现模糊控制的技术和方法，模糊控制在家用电器和工业上应用的实际例子；反映了模糊控制目前的水平。 单片机模糊模糊控制目录 ： 第一章 模糊逻辑、神经网络集成电路的发展 1.1 模糊逻辑及其集成电路的发展1.1.1 模糊逻辑的诞生和发展1.1.2 模糊集成电路的发展进程1.2 神经网络及其集成电路的发展1.2.1 神经网络的形成历史1.2.2 神经网络集成电路的发展1.3 模糊逻辑和神经网络的结合1.3.1 模糊逻辑和神经网络结合的意义1.3.2 模糊逻辑和神经网络结合的前景第二章 模糊逻辑及其理论基础 2.1 模糊集合与隶属函数2.1.1 模糊集合概念2.1.2 隶属函数2.1.3 分解定理与扩张定理2.1.4 模糊数2.2 模糊关系、模糊矩阵与模糊变换2.2.1 模糊关系2.2.2 模糊矩阵2.2.3 模糊变换2.3模糊逻辑和函数2.3.1模糊命题2.3.2模糊逻辑2.3.3模糊逻辑函数2.4模糊语言2.4.1 语言及语言的模糊性2.4.2 模糊语言2.4.3 语法规则和算子2.4.4 模糊条件语句2.5 模糊推理2.5.1 模糊推理的CRI法2.5.2 模糊推理的TVR法2.5.3 模糊推理的直接法2.5.4 模糊推理的精确值法2.5.5 模糊推理的强度转移法第三章 模糊控制基础 3.1 模糊控制的系统结构3.2 精确量的模糊化3.2.1 语言变量的分档3.2.2 语言变量值的表示方法3.2.3 精确量转换成模糊量3.3 模糊量的精确化3.3.1 最大隶属度法3.3.2 中位数法3.3.3 重心法3.4 模糊控制规则及控制算法3.4.1 模糊控制规则的格式3.4.2 模糊控制规则的生成3.4.3 模糊控制规则的优化3.4.4 模糊控制算法3.5 模糊控制的神经网络方法3.5.1 神经元和神经网络3.5.2 神经网络的分布存储和容错性3.5.3 神经网络的学习算法3.5.4 神经网络实现的模糊控制3.5.5 神经网络构造隶属函数3.5.6 神经网络存储控制规则3.5.7 神经网络实现模糊化、反模糊化第四章 模糊控制器 4.1 模糊控制器结构4.2 模糊控制器设计4.2.1 常规模糊控制器设计4.2.2 变结构模糊控制器设计4.2.3 自组织模糊控制器设计4.2.4 自适应模糊控制器设计4.3 模糊控制器的数学模型4.3.1 常规模糊控制器的数学模型4.3.2 模糊控制器数学模型的建立第五章 模糊控制系统 5.1 模糊系统的辨识和建模5.1.1 模糊系统辨识的数学基础5.1.2 基于模糊关系方程的模糊模型辨识5.1.3 基于语言控制规则的模糊模型辨识5.2 模糊控制系统的设计5.2.1 模糊控制系统的一般设计过程5.2.2 模糊控制系统的典型设计5.3 模糊控制系统的稳定性5.3.1 稳定性分析的Lyapunov直接法5.3.2 语言规则描述的模糊控制系统的稳定性5.3.3 关系方程描述的模糊控制系统的稳定性第六章 数字单片机与模糊控制6.1 数字单片机MC68HC705P96.1.1 MC68HC705P9单片机性能概论6.1.2 MC68HC705P9单片机基本结构6.1.3 MC68HC705P9指令系统6.2 数字单片机模糊控制方式6.2.1 数字单片机与模糊控制关系6.2.2 数字单片机模糊控制方式第七章 模糊单片机与模糊控制7.1 模糊单片机NLX2307.1.1 模糊单片机NLX230性能概况7.1.2 NLX230的结构及引脚7.1.3 NLX230的模糊推理方式7.1.4 NLX230的内部寄存器7.1.5 NLX230的操作及接口技术7.2 NLX230开发系统7.3 NLX230应用例子第八章 模糊控制的开发软件8.1 模糊推理机原理8.2 模糊推理机的算法8.3 模糊推理机结构和清单8.4 模糊逻辑知识基发生器8.5 模糊推理开发环境8.5.1 FIDE的工作条件8.5.2 FIDE的结构8.5.3 FIDE的工作过程第九章 模糊控制在家用电器中的应用9.1 模糊控制的电冰箱9.1.1 电冰箱模糊控制系统结构9.1.2 模糊控制规则和模糊量9.1.3 控制系统的电路结构9.1.4 控制规则的自调整9.2 模糊控制的电饭锅9.2.1 煮饭的工艺过程曲线9.2.2 模糊控制的逻辑结构9.2.3 模糊量和模糊推理9.2.4 控制软件框图9.3 模糊控制的微波炉9.3.1 控制电路的结构框图9.3.2 微波炉的模糊量与推理9.3.3 微波炉控制电路结构原理9.3.4 控制软件原理及框图9.4 模糊控制的洗衣机9.4.1 模糊洗衣机控制系统逻辑结构9.4.2 模糊洗衣机的模糊推理9.4.3 洗衣机物理量检测方法9.4.4 布质和布量的模糊推理第十章 模糊控制在工程上的应用10.1 模糊参数自适应PID控制器10.1.1 自校正PID控制器10.1.2 模糊参数自适应PID控制系统结构10.1.3 模糊控制规则的产生10.1.4 模糊推理机理及运行结果10.2 恒温炉模糊控制10.2.1 恒温炉模糊控制的系统结构10.2.2 模糊控制器及控制规则的形成10.2.3 模糊控制器的校正10.3 感应电机模糊矢量控制10.3.1 模糊矢量控制系统结构10.3.2 矢量控制的基本原理10.3.3 模糊电阻观测器10.3.4 模糊控制器及运行
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矢量
标签： 矢量控制
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本论文为自动化系专业毕业设计论文,介绍了一种双数字信号处理器（DSP）最小控制系统，通过此系统实现永磁同步电动机的矢量控制设计。
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dspic4011控制感应电动机，矢量控制
上传时间： 2017-04-30
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多相永磁同步电机驱动技术研究(博士论文)目前,三相电机驱动系统在电气驱动应用场合得到了广泛的应用,然而随着现代电力电子技术、计算机技术和控制理论的发展,由逆变器供电的电机驱动系统的相数不再受到供电相数的限制。特别在大功率、高可靠性和低直流电压供电应用场合,多相电机驱动系统比三相电机驱动系统更具优势,因此多相电机驱动系统特别适合于应用在舰船全电力推进、电动车辆、航空航天和军事等场合。其相关技术的研究为电气驱动技术的研究开辟了新的领域,多相电机驱动系统得到各国科研人员越来越多的关注和重视。 本文研究从任意相数多相电机出发,重点研究了五相永磁同步电机驱动系统,全文主要内容如下: 引入绕组函数理论定量分析了任意相数对称绕组的磁势时空谐波分布,说明了低次时空谐波在多相电机中的重要作用 首次从对称分量法推导出推广派克变换,并建立了n-m相感应电机数学模型,指出多相电机控制是一个多维控制问题。这些基础理论知识为分析多相电机奠定了理论基础。 建立了五相永磁同步电机派克方程,在此基础上研究了五相永磁同步电机中d-q子空间与广义零序子空间的耦合问题。并根据不同结构形式五相永磁同步电机的特点,详细讨论了不同情况下的多维矢量控制和解耦控制问题。
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多相永磁同步电机驱动技术研究(中科院博士论文)目前,三相电机驱动系统在电气驱动应用场合得到了广泛的应用,然而随着现代电力电子技术、计算机技术和控制理论的发展,由逆变器供电的电机驱动系统的相数不再受到供电相数的限制。特别在大功率、高可靠性和低直流电压供电应用场合,多相电机驱动系统比三相电机驱动系统更具优势,因此多相电机驱动系统特别适合于应用在舰船全电力推进、电动车辆、航空航天和军事等场合。其相关技术的研究为电气驱动技术的研究开辟了新的领域,多相电机驱动系统得到各国科研人员越来越多的关注和重视。 本文研究从任意相数多相电机出发,重点研究了五相永磁同步电机驱动系统,全文主要内容如下: 引入绕组函数理论定量分析了任意相数对称绕组的磁势时空谐波分布,说明了低次时空谐波在多相电机中的重要作用 首次从对称分量法推导出推广派克变换,并建立了n-m相感应电机数学模型,指出多相电机控制是一个多维控制问题。这些基础理论知识为分析多相电机奠定了理论基础。 建立了五相永磁同步电机派克方程,在此基础上研究了五相永磁同步电机中d-q子空间与广义零序子空间的耦合问题。并根据不同结构形式五相永磁同步电机的特点,详细讨论了不同情况下的多维矢量控制和解耦控制问题。
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