异步电机无速度传感器矢量控制技术提高了交流传动系统的可靠性,降低了系统的实现成本。准确辨识电机转速是实现无速度传感器矢量控制的关键。 本文对无速度传感器矢量控制系统进行了研究,建立了异步电动机无速度传感器电压解耦矢量控制系统和基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器矢量控制系统。基于MRAS的无速度传感器矢量控制系统利用电动机定子电压方程和电流方程得到电动机转速的模型参考自适应辨识算法,在此基础上建立了一个改进的变参数MRAS速度辨识数学模型,并利用Matlab软件对基于该速度辨识模型的无速度传感器异步电动机矢量控制系统在不同的情况下进行了详细的仿真研究。仿真结果验证了该改进的变参数MRAS速度辨识模型具有令人满意的辨识精度和动态性能。 基于MRAS的转速估算理论从本质上来说属于基于电机理想模型的转速估算方案,该方法依赖于电机参数,而电机参数在电机运动过程中变化很大,因而给出了对电机的一些定、转子参数进行实时辨识方法,以保持系统的动、静态性能。 在传统型模型参考自适应系统基础上,将系统中原有的自适应调节机构用一个具有在线学习能力的人工神经网络取代,提出一种基于神经网络的异步电机转速估计方法,并给出了速度估计器的神经网络结构和学习算法。最后对基于神经网络转速估计的异步电机矢量控制系统进行了仿真,结果表明该系统具有良好的性能。 简单介绍了基于DSP的异步电机无速度传感器矢量控制系统的硬件结构以及软件系统的设计。
上传时间: 2013-05-30
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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
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随着永磁同步电机在许多领域得到广泛应用,对永磁同步电机的研究成为一种必然的发展趋势,具有实际的意义和价值。本文采用TI公司专用于电机控制的TMS320F240型数字信号处理器作为核心,开发了全数字化的永磁同步电机矢量控制调速系统的软件,并在改进的清华电机控制试验平台上进行了带机试验,结果验证了系统设计方案的可行性。 本文首先深入的研究了永磁同步电机的矢量控制理论,建立了永磁同步电机数学模型,并在此基础上讨论了永磁同步电机的矢量控制调速方案;然后,以清华电机控制试验平台为基础介绍了控制系统硬件结构,其中主要论述了控制电路各部分及外围辅助电路的设计和调试。在硬件的基础上,软件采用汇编语言编程,实现了转速和电流双闭环矢量控制,并给出了系统主程序和PWM下溢中断处理程序流程图,永磁同步电机矢量控制的主要控制策略如转子相位的初始化、电流采样、速度位置采样、矢量坐标变换、sinθ、cosθ值生成、PI调节、空间电压矢量(SVPWM)模块等都是在PWM下溢中断服务子程序中完成的。为达到数值的统一,对软件中所采用的参数进行了定标。最后在基于硬件平台的基础上,对软件进行带机调试,试验表明电机能快速响应并跟踪给定转速,从而证明整个系统设计的正确性。 另外,本文还在MATLAB/SIMULINK的基础上,建立采用模糊神经网络控制器的永磁同步电机的仿真模型,仿真结果表明:该控制系统具有较好的位置响应和抗干扰能力强。 在论文的最后,对全文的工作做了总结。
上传时间: 2013-07-27
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本论文主要以TI公司的TMS320LF2407A型DSP为电机控制核心芯片,进行了空间矢量PWM变频调速系统的研究,并对DSP用于双馈调速的进行了探讨.本文总结了电力电子器件、PWM技术、电机变频控制技术的发展和现状,并通过分析和总结正弦脉宽调制(SPWM)技术和电压空间矢量(SVPWM)控制技术的特点,得出SVPWM控制技术在变频调速数字控制上有较大的优势和广阔的应用前景.本文设计了空间矢量变频调速系统,并获到了较理想的SVPWM控制波形,基本达到控制系统要求.同时在DSP用于双馈调速的探讨中,提出了一种转子感应电势检测的解决方案,获得了MULTISIM仿真波形;给出了DSP控制的双馈调速系统框图及一些相关软件算法.
上传时间: 2013-08-02
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矢量网络分析仪是一个复杂的测试系统,由测试信号源、 功率分配器、定向耦合器、驻波比桥、测试接收机、检测 器、处理器及显示等部分构成。主要用来测试高频器件、 电路及系统的性能参数,如线性参数、非线性参数、变频 参数、混合S参数等
上传时间: 2013-06-07
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在现代交流伺服系统中,矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能。永磁同步电机(PMSM)是一个复杂耦合的非线性系统。本文在Matlab/Simulink环境下,通过对PMSM本体、d/q坐标系向a/b/c坐标系转换等模块的建立与组合,构建了永磁同步电机控制系统仿真模型。仿真结果证明了该系统模型的有效性。
标签: MatlabSimulink PMSM 永磁同步电机
上传时间: 2013-04-24
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交流电动机是一个多变量、高阶、强耦合的非线性系统,不象直流电机那样易于控制转矩,采用矢量控制技术可解决传统交流调速的难题,使交流电机可以按直流电机的控制规律来进行控制,而无传感器矢量控制技术由于可以省去速度传感器,使相应的交流调速系统变得简便、廉价和可靠,所以成为当前研究的热点,本论文工作就是这方面的一个尝试。 论文首先介绍了矢量控制技术的基本理论。对感应电动机在三相静止坐标系下强耦合和互感变参数的数学模型,通过坐标变换,导出感应电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型,然后将同步坐标系按转子磁场定向,实现了对转子磁链和转矩的分别控制,从而可以按直流电机的控制规律来控制交流电机。 其次,论文基于同步轴系下的感应电动机电压磁链方程式,提出了一种感应电动机按转子磁场定向的矢量控制方法,利用在同步轴系中T轴电流的误差信号实现对电机速度的估算,这种速度估算方法结构简单,有一定的自适应能力。同时在该无传感器矢量控制系统中,由于采用了经典的PI调节器,使得控制系统更为简单易行。 论文利用MATLAB建立了该无传感器矢量控制系统的仿真模型。为提高系统的适应性和仿真结果的准确性,仿真模型采用了标么值系统,并考虑了控制周期和采样信号周期对仿真结果的影响。讨论了离散控制引起的相位补偿问题,使仿真结果更接近实际工程系统。 最后,通过仿真进一步验证了本文提出的无传感器矢量控制系统的正确性和可行性,也证明了速度估计模型对速度估计准确,且对参数的变化有较强的鲁棒性。
上传时间: 2013-06-02
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作为交流异步电机控制的一种方式,矢量控制技术已成为高性能变频调速系统的首选方案。矢量控制系统中,磁链的观测精度直接影响到系统控制性能的好坏。在转子磁链定向的矢量控制系统中,转矩电流和励磁电流能得到完全解耦[1]。一般而言,转子磁链观测有两种方法:电流模型法和电压模型法。磁链的电流模型观测法中需要电机转子时间常数,而转子时间常数易受温度和磁饱和影响。为克服这些缺点,需要对电机的转子参数进行实时观测,但这样将使得系统更加的复杂。磁链的电压模型观测法中不含转子参数,受电机参数变化的影响较小。矢量控制计算量大,要求具有一定的实时性,从而对控制芯片的运算速度提出了更高的要求。 本文介绍了一种异步电机矢量控制系统的设计方法,采用了电压模型观测器[2]对转子磁链进行估计,针对积分环节的误差积累和直流漂移问题,采用了一种带饱和反馈环节的积分器[3]来代替电压模型观测器中的纯积分环节。整个算法在tms320f2812 dsp芯片上实现,运算速度快,保证了系统具有很好的实时性。
上传时间: 2013-04-24
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三相spwm信号是由高频载波和三相调 制波比较而得的,三相svpwm信号也可理解为由高频载波和三相调制波比较而得,区别是前者的三相调制波是三相对称的正弦波,后者的三相调制波是三相对称的马鞍形波,马鞍形波由正弦波和一定幅值的三次谐波复合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出现和发展却和以上思路大相径庭,其完全从空间矢量的角度出发,后来人们才发现svpwm和spwm的以上渊源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆变器中得以广泛应用,其原因有两个,一是采用svpwm的逆变器输出相电压中的基波含量高于采用spwm的逆变器[2][3],二是dsp的快速运算能力可以实时计算开关时间。但在实际应用svpwm时,往往对以下问题感到疑惑:svpwm算法的推导、开关向量的选择、dsp的实现、逆变器输出相电压有效值的大小。本文的内容将有助这些疑惑的解决,更灵活地应用svpwm算法。
上传时间: 2013-06-05
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变频器矢量控制及PID控制变频器矢量控制及PID控制
上传时间: 2013-04-24
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