在当今能源短缺的情况下,电动车的发展变的尤为重要。车用电机控制器是电动汽车的最关键的部分之一,受到了国内外学者的高度重视,近些年来发展也非常迅速。永磁同步电动机因有高效率、高功率密度、调速性能好等优点,被用作电动汽车驱动电机,对其控制方法的研究很有意义.IGBT是永磁同步电机控制器的核心部件,然而IGBT驱动效果的好坏对电机驱动的安全性和可靠性有非常大影响,所以对IGBT驱动技术的研究很意义。本文首先对永磁同步电机建立了数学模型,并介绍了矢量控制方法和空间矢景脉宽调制(SVPWM)技术,并在MATLAB/Simulink环境下对SVPWM进行仿真。本论文以TMS320F2812为主控芯片,在该控制器中还包括了电源电路、信号检测电路和保护电路等,在论文中对每一硬件部分做了详细的介绍,分析了每个电路的功能和作用。同时介绍了软件流程,重点介绍了中断部分的软件流程,并对位置信号处理和校正做了详细说明,在硬件电路中着重分析了驱动电路部分。对IGBT的选型做了详细的介绍,并对驱动电路的要求做了进一步的说明。在本论文中驱动芯片选用的是HCPL-316J,it IGBT开通和关断所需的+15V和-5V电压,由所设计的开关电源电路提供。同时对IGBT的通态损耗和开关损耗做了分析,并对引起损耗的参数做了分析说明。最后为了验证控制器的特性,在实验台架上做了大量的实验,验证了控制器的整体方案的设计。通过实验证明该控制器能够在电动车中可靠运行。
上传时间: 2022-06-21
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摘要将异步电机调速的矢量控制方法与电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术相结合,构建了以SVPWM信号驱动功率器件的异步电机矢量控制调速系统结构图,并用Matlab软件对该系统建模与仿真。仿真结果表明:该系统不仅具有矢量控制调速系统的优越性能,同时具有减少转矩波动,降低输出电流谐波,提高直流电压利用率等优点。本世纪70年代提出的矢量控制通过坐标变换的方法分解定子电流,使之转化为转矩和磁场两个分量,实现解耦控制,从而获得与直流电动机一样良好的动态调速特性,开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河"1。随着矢量控制技术的发展,如何优化矢量控制系统的研究已成为热门课题。同时,信号调制技术的发展也使得多种调速系统达到了很好的控制效果,其中SVPWM技术把电动机和逆变器看为一体,通过跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,能达到转矩脉动小、谐波成分少、直流母线电压利用率高的效果,目前已在变频产品中得到了广泛地应用,本文通过软件对基于SVPWM的电机矢量控制系统进行了仿真,得到了良好的控制效果。
上传时间: 2022-06-22
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本书中,系统地介绍了现代电力电子变换装置及其PWM控制策略,具有内容系统全面、范例丰富详尽、原理深入浅出、理论与实际紧密结合等特点。第1~9章主要关注脉宽调制技术;第10~16章主要关注电流控制技术。其中,第1章和第2章讲述两种基本的PWM控制策略;第3章介绍PWM控制中的三相逆变器的过调制问题;第4~6章是对不同PWM控制方法的详细介绍;第7章介绍了PWM控制中的电磁干扰问题;第8章和第9章讲述了多重与多相功率变换器的PWM控制策略;第10~15章分别以同步电机和直流电源为例详细介绍了各种不同的电流控制方法;第16章介绍了多电平变换器的电流控制方法。 译者序 引言 第1章用于两电平三相电压型逆变器的载波脉宽调制1 11引言1 12参考电压va ref、vb ref、vc ref3 13参考电压Pa ref、Pb ref、Pc ref6 14va、vb、vc与Pa、Pb、Pc之间的联系8 15PWM信号的产生8 151反锯齿波8 152传统锯齿形载波11 153三角形载波12 154说明16
上传时间: 2022-06-23
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摘要:现代电机控制的发展在提高性能、降低损耗、减少成本和其它不断出现的新的技术指标及特殊应用上的要求越来越高,因此有许多新的复杂的控制算法产生,交流电机有许多直流电机所没有的优点,但是寸于交流电机的控制相对直流电机更为困难,而DSP的应用使得交流电机控制系统无论是在结构复杂程度、成本和效率上都有很大改观。本文结合了交流感应电机的速度控制中较为有效的控制方法即磁场导向控制(FOC)理论和T1公司的DSP控制器TMS320LF2407介绍了DSP在电机闭环控制中的应用。关键词:电机控制磁场定向理论DSP矢量控制1引言交流感应电机因为其很多优点如结构牢固,运行稳健可靠,成本低廉和高效率等而被广泛使用,但是交流电机的可控制性不如直流电机,而在很多应用中有如精确定位、转距控制、速度控制等要求。为了实现这些功能和提高控制精度,需要采用闭环控制系统和采用较为复杂、有效的控制算法,这些复杂的控制方法中包含了大量的数据运算及系统的适时性要求,对微处理器运算能力和速度要求更高。传统方法在成本和性能上已经很难满足人们的要求。随着电子技术的发展,数字信号处理器的(DSP)应用解决了处理器的运算能力和速度问题。一些电机控制专用DSP如TI的TMS320LF2407,其中集成了电机控制的许多必要的外围器件,如模数转换器、脉宽调制发生器和一些专用逻辑电路,给开发更高性能价格比的控制系统带来极大方便。
标签: dsp foc控制算法 交流电机调速控制系统
上传时间: 2022-06-26
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论文的主要工作和新见解如下:1、分析了永磁同步电机结构、特点和国内外学者对其最新研究成果,研究了永磁同步电机控制理论中经常涉及到的三种坐标系转换原理,并在此基础上给出了两种不同坐标系下的永磁同步电机数学模型,建立了永磁同步电机仿真模型并进行了仿真研究。2、分析了空间电压矢量脉宽调制和直接转矩控制两种控制技术的基本原理,并分别建立了基于空间电压矢量脉宽调制和直接转矩控制的永磁同步电机控制系统仿真模型,通过大量的仿真,研究了两种控制技术在永磁同步电机控制性能上各自特性以及差异。3、在分析永磁同步电机直接转矩控制的基础上,提出了两种扇区边界过渡时选择电压矢量造成转矩脉动的抑制方法,仿真结果表明所提两法方法预期效果明显;研究了零电压矢量在直接转矩控制中的作用和一种改进的永磁同步电机直接转矩控制策略,仿真结果表明将零电压矢量引入控制和改进的策略都能明显抑制系统转矩脉动。4、在常规控制基础上,引入模糊逻辑控制技术进一步优化永磁同步电机直接转矩控制方法,建立了基于模糊逻辑的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明模糊逻辑控制能有效的提高直接转矩控制性能。5、采用速度快、功能强大的电机控制专用芯片TMS320LF2407A作为主要控制芯片,完成了永磁同步电机直接转矩控制系统实验软硬件设计,为今后研究打下了基础。关键词:数字信号处理器,永磁同步电动机,空间电压矢量脉宽调制,直接转矩控制,模糊逻辑控制
上传时间: 2022-06-27
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无刷直流电动机是现代工业设备中重要的运动部件,保留了有刷直流电动机宽阔而平滑的优良调速性能,同时又克服了有刷直流电动机机械换向带来的一系列的缺点,在各个领域中得到广泛应用。本论文阐述了无刷直流电动机的系统构成和工作原理,分析了无刷直流电动机的数学模型、等效电路、传递函数以及调速原理。采用转速电流双闭环控制与H PWM.L ON的脉宽调制方法驱动控制无刷直流电机,并在MATLAB/Simulink平台上进行了计算机仿真。仿真结果表明,控制系统有较好的动静态特性。论文还分析了经典PID控制和模糊控制各自的优缺点,并介绍了结合二者优点的模糊自适应PID控制的优点。在MATLAB/Simulink平台进行了基于模糊自适应PID控制器的无刷直流电机控制系统的计算机建模仿真。与采用经典PID控制器的控制系统相比,采用模糊自适应PID控制器的控制系统的动静态特性都得到改善。本论文设计了无刷直流电机控制系统的硬件,包括控制单元、功率变换单元,并进行了电磁兼容性设计。控制单元以TI的TMS320F2812DSP控制器为核心,设计了位置传感器接口电路、人机界面电路、电平转换电路、电流采样电路以及采样调理电路等。功率变换单元以三菱的IPM PS21 563.P为核心,设计了整流电路、逆变电路、能耗制动电路以及多项保护电路。设计了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度电流双闭环电机驱动控制程序、位置检测程序、电流采样程序、人机界面程序以及各项安全保护程序等。在对硬件部分和软件部分进行调试后,对控制系统进行了实验,通过实验波形,检验了控制系统的工作性能。本文最后对整个系统的设计进行了总结,并对本系统存在的问题和后续的研究工作提出了自己的看法看法。
上传时间: 2022-06-28
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本课题采用了基于高频电压信号注入法的永磁同步电动机的无传感器矢量控制方法,此种方法利用内置式电机的凸极性的特性,适合于电机在低速运行状态下对转子位置和转速进行估算,对运行中的电机参数变化不敏感,系统具有较强的鲁棒性。本文采用了以内置式电动机为研究对象,首先分析了永磁同步电动机的结构和数学模型,并介绍了矢量控制坐标变换方法、空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)。进而阐述高频电压信号注入法的原理,建立数学模型。然后提出高频电压信号注入的方式,通过对载有转子位置信息的高频信号进行处理,对转子的磁极位置和转速等信息进行估计计算。本文还通过使用Matlab/Simulink仿真平台,建立了基于高频信号注入法原理的永磁同步电动机的无传感器控制仿真模型,实验结果验证了此种算法的可行性。最后通过使用德州仪器公司生产的TMS320F28335为核心芯片,搭建了控制系统电路,并同时介绍了系统的电源电路、控制电路、电流检测电路、电流保护电路等硬件电路。另外对控制算法中的主要部分,包括PWM中断程序、矢量控制程序、数字滤波器的算法都进行了介绍。最后的实验结果表明,这种无传感器的矢量控制方法适用于电机在低速时的控制要求,动态性能较好,能够准确跟踪转子的实际位置,估算转子转速,控制系统的鲁棒性较好,实现了无传感器控制的实验目的。
上传时间: 2022-06-30
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1.系统总体控制方案的确定。通过了解和分析国内外摩托车用发动机控制技术的发展现状,提出采用无回油燃油供给系统、电子控制进气道喷射、直流双电容点火加三元催化转化器的总方案。通过测量进气压力与发动机转速来确定基本喷油脉宽和基本点火提前角,根据蓄电池电压、缸体温度以及节气门开度等信号来修正喷油脉宽。在高速大负荷工况下,利用爆震传感器对点火提前角进行闭环控制。控制系统中的执行器主要包括电容点火式高压包、燃油泵和喷油器。2.电子控制单元ECU(electric control unit)的硬件电路设计。根据系统的设计目标自主开发了ECU的硬件电路,硬件电路的主要功能模块包括发动机信号采集与处理、执行器的驱动、直流反激式升压电路、电容充放电控制电路、微控制器控制电路及与上位机通信电路等,试验证明这些电路模块的性能稳定可靠。3.发动机控制软件及上位机标定软件的设计。研究了发动机在各工况下的点火和喷油、怠速、安全保护等控制策略,并且自行开发了与之相匹配的上位机标定软件和通信协议。4.完成了发动机台架标定试验。通过上位机标定软件和发动机台架完成对ECU控制策略的验证以及参数标定,并对比分析了本电控系统发动机与原化油器发动机的万有特性和排放性能。
标签: arm cortex-m0 摩托车发动机控制系统
上传时间: 2022-07-12
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NJM2626是一款三相直流无刷电机控制预装驱动器。带脉宽调制控制的集成电路。它接受霍尔IC输入并产生电机驱动波形。输出前置驱动器经过优化,可与外部电源MOS配合使用。更好的功率处理晶体管。NJM2626可轻松实现三相直流电机带速度控制功能的应用程序
上传时间: 2022-07-26
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超级电容器是一种介于电池和静电电容之间的新型储能元件,其功率密度比电池高数十倍,能量密度比静电电容高数十倍。具有充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长等优点,有希望成为21世纪的新型绿色能源。 设计了一个主回路以BUCK降压电路为主,控制回路以单片机89C51为核心的超级电容器充放电测试系统,用于测试超级电容器充放电性能。本系统通过检测超级电容器的端电压、电流和温度,并将采集到的信号由ADC0809转换为数字信号,送入89C51分析处理后,再经DAC0832输出,调节脉宽调制器TL494的电压信号,调整PWM的输出值,控制BUCK转换电路中MOSFET功率开关的占空比,从而改变输出直流电压的大小,实现恒流控制。超级电容器充电方法采用分阶段恒流充电,依照充电状态的不同,适时调整充电电流大小,避免过充电造成超级电容器损害。在其控制方法和实现手段上,主要通过单片机的设定值与实测值的比较来控制电路的输出,也可以通过模糊控制技术来实现,并用MATLAB进行了仿真实验,仿真结果证明采用模糊控制能够取得更好的效果。在整个系统的保护功能方面,采用了过压、过流以及过热等的保护方法,实现软硬件对系统的保护。 利用本测试系统可以对超级电容器进行恒电流充放电,其充放电曲线基本上呈现线性。模糊控制能针对电容器充电状态的不同,适时给予不同的充电电流,不至于发生大电流过充造成超级电容器受损的情况,确保使用寿命。 解决了系统的电磁兼容,从而能够保证系统能够安全可靠地工作。在电路装置硬件电路、软件以及印制电路板设计中所采取了一些抗干扰措施,可以有效地预防一些干扰带来的误差,提高了系统的可靠性和稳定性。
上传时间: 2013-04-24
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