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间接<b>转矩控制</b>

  • 永磁同步电动机数字化伺服控制系统的研究.rar

    作者在论文中系统地研究了目前新颖的电机伺服控制系统——永磁同步电动机及其数字化伺服控制系统的关键技术。在理论分析的基础上,探讨了永磁电机的各种磁路结构对电机电抗及其它性能的影响,并分别讨论了各种结构在不同应用场合的优缺点,最后选择了表面凸出式磁路结构,建立了手算电磁设计程序,进行了多方案的优选;探讨了引起电动机转矩波动的原因和减小波动的措施,采用了一系列诸如分数槽、增大气隙、斜槽、合适的绕组节距等措施,成功地减小了力矩波动,改善了伺服电动机低速运转特性;在电磁设计手算的基础上,首次采用优秀的数学工具软件Mathcad2001进行了Windows平台下的PMSM机辅设计程序的开发,增加了可视性,并大大简化了程序的开发,提高了设计效率,快速方便准确地进行了电机的电磁计算;应用先进的AutoCAD 2000绘图软件设计和绘制了全套电机结构图纸;参加了样机的全部试验项目,试验结果达到了设计预定目标,全面满足了伺服系统用电机的高效率、高功率因数、小振动、低噪音、低发热、动态性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系统部分里,作者探讨了永磁同步电动机磁场定向矢量控制理论,探讨了快速电流跟踪方法的实现;在永磁同步电动机数学模型的基础上,建立了基于DSP的永磁同步电动机磁场定向数字化伺服控制系统的方案,使用了最新推出的电机专用DSP芯片TMS320LF2407、功率驱动IR2130芯片、轴角/数字量转换RDC-19222芯片及串行通信转换MAX232芯片,在消化了这些芯片的大量手册和开发工具的资料后,对整个系统进行了软、硬件设计,包括编写和调试了部分DSP程序,设计和焊接了部分硬件电路板。这些预研工作为设计伺服控制系统数字化专用控制器打下了基础。

    标签: 永磁同步电动机 数字化 伺服控制系统

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:duoshen1989

  • 采用单片机实现两相异步电机的SVPWM控制.rar

    该文研究了一种新型电压空间矢量控制两相逆变器—异步电动机的变频调速系统,该系统可以广泛应用于小功率、宽调速运行的场合.该项研究完成两相逆变器的设计,并组成了试验用的两相逆变器—异步电动机系统.系统是一个转速开环的变频调速系统,由单片机机控制电路、功率驱动电路、逆变器主电路、保护电路组成.论文通过对电机基本方程进行Kron变换和对称分量变换,分别建立了系统完整的数学模型,编制了动态和稳态仿真程序,并对系统进行了仿真,对系统的动态、稳态性能进行分析.相对于方波等其它供电方式的控制,采用电压空间矢量技术在小功率两相异步电动机的变频调速控制上的应用可使转矩脉动减少,效率提高,具有一定的经济性和实用性.

    标签: SVPWM 用单片机 异步电机

    上传时间: 2013-08-01

    上传用户:tinawang

  • 基于DSP的直流无刷电机控制系统的研究.rar

    传统的直流电机一直在电机驱动系统中占据主导地位,但由于其本身固有的机械换向器和电刷导致电机容量有限、噪音大和可靠性不高,因而迫使人们探索低噪音、高效率并且大容量的驱动电机。随着电力电子技术和微控制技术的迅猛发展而成熟起来的直流无刷电机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低、容量大且可靠性高的特点,从而使其极有希望代替传统的直流电机成为电机驱动系统的主流。   模糊控制器具有鲁棒性好、抗干扰能力强的优点。论文提出了基于转速环模糊逻辑控制理论的直流无刷电机的控制系统设计方案,保证了伺服控制系统具有优良的静动态特性,因而满足更多应用场合的需要。   论文具体包括以下几个部分工作:   首先,从电机本体和控制角度出发,阐述了直流无刷电机在实际应用中需要解决的关键性问题:电磁转矩脉动。详细分析了电磁转矩脉动产生的各种原因,特别是分析了相电流换向所产生的纹波转矩脉动。   其次,本文对无刷直流电动机的工作原理进行了详尽的分析,建立了三相无刷直流电动机的数学模型。并利用MATLAB/SIMULINK软件建立了三相无刷直流电动机的控制系统仿真模型。仿真模型采样的是电机控制系统中常用的双环系统(转速—电流双闭环控制)。为了提高系统的静动态特性,转速外环采用模糊PI调节器,电流内环采用PI调节器。转子位置通过直流无刷电机感应电势检测,仿真结果表明了该仿真模型控制系统与理论分析完全吻合,从而证明了模型的有效性。   然后,初步设计了伺服系统的实验图。以TI公司生产的TMS320LF2407数字信号处理器(DSP)作为整个控制电路的核心芯片,一台40w的直流无刷电机作为被控对象,完成了伺服系统的转速控制。   最后,对未来的工作给予了展望,并对全文的内容进行了总结。

    标签: DSP 直流无刷电机 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Shaikh

  • 直线开关磁阻电机的控制和性能研究.rar

    动力传动中的直线往复运动往往是通过旋转运动在传动装置的作用下实现的。因此,频繁的高速和低速的传递运动装置的较好选择是直线开关磁阻电机(LSRM)。但是,这种电机很少得到运用,这是因为LSRM的数学模型很难准确建立,它的固有的牵引力脉动(类似于旋转开关磁阻电机的转矩脉动)也很难克服,因而控制起来比较困难。随着电力电子技术和数字技术的发展,直线开关磁阻电机以其简单结实的电机结构、优越的性能和经济指标,近年来受到学术界的极大关注,不少大学和研究机构都开展了研究工作,取得了一定的成就。本文在“通过先进的控制策略简化机械装置”的指导思想下,结合目前国际学术界的最新研究成果,对直线开关磁阻电机的理论、结构设计和系统仿真进行了一系列的研究。 本文从最基本的理论公式推导出直线开关磁阻电机的数学模型,并在此基础上结合具体参数进行电机的结构设计,分析了各参数的静态特性,推导出动态方程和传递函数,建立了非线性动态模型,利用该模型进行系统的动态特性分析,给出仿真结果;对系统进行优化,提出了一种简单可行的参数选择方法。仿真结果表明,其动态响应性能明显提高。在分析常用功率变换器的基础上,引进软开关技术,用来降低电机的损耗和脉动。采用TMS320VC33进行数据处理,给出了与DSP相连接的相关检测电路。 为了降低和消除开关磁阻电机的脉动和噪声,本文利用滑模变结构控制具有快速响应和对外部变化不灵敏等优点,设计了LSRM滑模变结构控制系统。仿真结果表明,其效果明显。 本文研究的目的在于把直线电机的结构和开关磁阻电机的原理和控制方式结合起来,对直线开关磁阻电机进行深入的分析,并在动态特性上进行较多的理论和仿真分析,在保持开关磁阻电机固有的优点上,进一步简化电机的结构,使之能在一些特殊场合使用,以提高整个传动系统的效率。 研究结果表明,直线开关磁阻电机的结构十分简单,控制策略相对成熟,因而直线开关磁阻电机的研究和推广运用是很有前途的。

    标签: 直线 开关磁阻电机 控制

    上传时间: 2013-06-20

    上传用户:lo25643

  • 永磁同步电动机弱磁调速控制.rar

    作为数控机床、机器人等的重要组成部分,随着加工制造、汽车等行业的发展,永磁交流伺服系统成为国内外研究和应用的一个重要领域。同时随着功率电子器件和微处理器的进步,伺服系统也逐步向全数字化方向发展,全数字化系统具有可靠性高、实现新控制策略容易、功能丰富等优点。 本文论述了永磁同步电机空间矢量脉宽调制控制的最新发展,分析了从基础理论到最新的控制算法的有关永磁同步电机空间矢量控制的许多问题。在对永磁同步电动机(PMSM)的数学模型和控制理论进行全面、深入研究的基础上,本文在PMSM 的电压空间矢量的弱磁控制方面做了大量的理论和实验研究,提出一种基于空间矢量PWM (SVPWM)的PMSM 定子磁链弱磁控制定方法,在电机转速达到基本转速之前采用最大转矩/电流策略控制,超过基本转速之后采用弱磁扩速的电流控制策略,使电机具有更大的调速空间,该策略可实现电压矢量近似连续调节,有效减小了PMSM 的转矩脉动,提高了系统的性能,仿真结果证明了这一结论。 在上述工作的基础上,研制开发了一套基于TMS320LF2407A 的高性能全数字永磁交流调速系统。该系统以空间矢量PWM 控制为核心。

    标签: 永磁同步电动机 调速控制

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:bjgaofei

  • 两轮电动车辆电驱动控制系统研究.rar

    论文针对两轮电动车辆(EV)用稀土永磁(REPM)无刷同步电动机(SM),分别进行了正弦波和方波两种工作方式下的控制技术研究。论文在全面分析正弦波和方波无刷电机工作原理、调速控制方法及其性能特点的基础上,分别对36VDC电动自行车和96VDC电动摩托车用稀土永磁无刷同步电动机进行了正弦波、方波驱动系统的构建和控制电路设计。 论文采用高集成度智能专用芯片与廉价的EEPROM配合作为核心控制单元,生成稳定的SPWM脉冲信号,构成36VDC正弦波驱动系统,其外围电路简单紧凑,克服了传统SPWM信号产生方法中微处理机程序容易“跑飞”和模拟系统复杂的缺陷。同时,采用专用PWM调制芯片和硬件逻辑器件构成96VDC方波驱动系统,采用宽范围输入电压的开关电源实现系统的控制供电,将直流电机系统常用的电流截止负反馈电路引入无刷电机驱动系统中,提高了大功率方波驱动系统的可靠性,其原理样机性能稳定,负载电流可达30A。 两种系统测试结果分析对比表明:相同结构的稀土永磁无刷同步电动机,采用正弦波或方波驱动控制各有利弊。正弦波驱动采用变频调速,电机运行平稳,利用弱磁调速,还可实现超高速恒功率运行,但易于失步;而方波驱动采用PWM调压调速,电机则具有良好的控制特性,机械特性较硬,起动转矩大,车辆提速快,适于爬坡,但转矩脉动较大。 综上所述,采用方波驱动更适合于两轮电动车辆的运行特点,论文介绍的方波驱动系统在电动车辆应用领域有着较好的发展前景。

    标签: 电动车辆 驱动控制 系统研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:yangbo69

  • 超声波电机小型控制驱动系统的实用性研究.rar

    超声波电机是上个世纪八十年代逐步发展起来的新型微电机。它利用压电陶瓷逆压电效应激发的超声振动作为驱动力,通过定转子间的摩擦力来驱动转子运动。与传统的电磁马达相比,它具有低速大转矩、无电磁干扰、动作相应快、运行无噪声、无输入时能自锁等卓越特性,在非连续运动领域、精密控制领域要比传统的电磁电机性能优越得多。目前,旋转型超声波电机,尤其是环形行波型超声波电机,在工业、办公、过程自动化等领域的伺服系统中作为直接驱动执行器得到广泛的关注。 本论文主要研究并设计了用于超声波电机控制驱动的小型控制系统。其目的是针对市场需要,提供给用户一种价格较低、体积小、性能指标适中,操作简便,能够实现快速定位,速度可调节的标准的闭环控制器。 控制器的核心为MSP430F167。课题对外围检测、控制、驱动电路进行相关的研究和设计,并按照控制器的需求设计相应的软件。最后给出实验结果:系统运行稳定,速度曲线较为理想,达到了最初的设计要求。 系统总结了超声波电机的发展、特点、分类,通过与传统电磁电机的对比给出了超声波电机的广阔的应用前景。在此基础上,指出了超声波电机研究的发展方向,明确了本文的研究内容。 总结了环形行波型超声波电机的结构特点、运行机理,并在此基础上总结了环形行波型超声波电机调频、调相、调幅等控制方法以及推挽、半桥和全桥驱动逆变电路的优缺点。 本课题设计了基于超声波电机的控制驱动系统电路。首先,提出了本次设计的设计思想及目的;其次,介绍了本设计的控制器硬件电路具体设计过程以及调频调速的实现方式。然后,详细介绍了该控制系统的软件构成,包括上位机软件、下位机软件以及通讯部分。详细阐述了在本控制系统中的调速、定位原理。最后通过实验结果说明了该小型控制系统的有效性。

    标签: 超声波 电机 控制驱动

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:caixiaoxu26

  • 电动摩托车无刷直流驱动电机的控制方法.rar

    电动摩托车具有零排放、低噪声等优点,是真正的绿色环保轻型交通工具,它以方便j快捷等特点被越来越多的人们所接受,成为大中城市公共交通的理想补充。而无刷直流电动机以其控制简单、可靠性高、输出转矩大等优点,被大量地用作电动摩托车驱动电机。本文主要研究基于AVR单片机的电动摩托车控制技术。 首先,分析了电动摩托车的发展趋势,以及无刷直流电动机能在电动摩托车驱动领域得到广泛应用的原因,并探讨了电动摩托车无刷直流驱动电机的控制方法。 其次,在分析无刷直流电动机工作原理的基础上,构造了无刷直流电动机的数学模型,确立了通过PWM调节改变电枢电压的大小来调节转速的控制策略。 第三,采用ATMEL公司的ATmega88单片机为控制核心,设计了包括电流检测与保护、位置信号检测、功率开关管驱动、电源转换和电压采样与欠压保护等一系列硬件电路,充分利用了ATmega88单片机成本低、功能丰富、运算能力强等优点,简化了控制电路,提高了控制系统的可靠性,降低了控制成本。 第四,采用C语言编写了控制程序,完善了控制功能,实现了软、硬件控制方法的结合。使用ICC-AVR集成开发环境和SL-ISP在线编程,降低了开发成本;采用模块化设计方法设计控制程序,提高了程序的可维护性。完成的功能模块主要包括启动与换相模块、电动机转速调节模块、过电流与堵转保护模块、欠电压保护模块和定速巡航模块等。 最后,对开发的控制系统进行了调试,并对实验结果进行了分析。结果表明,控制系统运行可靠、实时性好,证明ATmega88单片机适合用作电动摩托车驱动电机的控制芯片。

    标签: 电动摩托车 无刷直流 控制方法

    上传时间: 2013-05-20

    上传用户:lanhuaying

  • 基于DSP的三相交流异步电机矢量控制系统.rar

    随着电力电子技术、微处理器技术以及新的电机控制技术的发展,交流调速性能日益提高。变频调速技术的出现使交流调速系统有取代直流调速系统的趋势。但是国民经济的快速发展要求交流变频调速系统具有更高的调速精度、更大的调速范围和更快的响应速度,一般的通用变频器已经不能满足工业应用的需求,而交流电机矢量控制调速系统能够很好的满足这个要求。矢量控制(Field Oriented Control),能够实现交流电机电磁转矩的快速控制,本文对三相交流异步电机的矢量控制系统进行了研究和分析,以高性能数字信号处理器为硬件平台设计了基于DSP的三相交流异步电机的矢量控制系统,并分析了逆变器死区效应的产生,实现了逆变器死区的补偿。 本文介绍了交流调速及其相关技术的发展,变频调速的方案以及国内外对矢量控制的研究状况。以三相交流异步电机在三相静止坐标系下的数学模型为基础,通过Clarke变换和Parke变换得到三相交流异步电机在两相旋转坐标系下的数学模型,并利用转子磁场定向的方法,对该模型进行分析,设计了转子磁链观测器,以实现交流电机电流量的有效解耦,得到定子电流的转矩分量和励磁分量。仿照直流电机的控制方法,设计了矢量控制算法的电流与速度双闭环控制系统。设计了以TMS320LF2407A为主控制器的硬件平台,在此基础上实现了矢量控制算法,论述了电压空间矢量调制(SVPWM)的原理和方法,并对其进行了改进。最后对逆变器的死区进行了补偿。 实验表明基于转子磁场定向的矢量控制(FOC)系统,结构简单,电流解耦方便,动态性能好,精度较高,能够基本满足现代交流电机控制系统的转矩和速度要求。

    标签: DSP 三相交流 异步电机

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:李彦东

  • 电动油泵用无刷直流电机及其无位置传感器控制系统的研究.rar

    电动油泵在国外高中档汽车中已有广泛应用,在国内,一些国产汽车也开始使用电动燃油泵,目前油泵电机普遍采用有刷直流电机,从而带来寿命短、可靠性低、EMC性能差等不利影响。本论文基于实际需要,采用Magneforce/BIDC软件,设计了一台无刷直流电机油泵电机代替原有有刷直流电机,以期改善原有电动油泵的运行性能,提高可靠性,延长使用寿命。文中给出了两种满足性能指标的方案,并对它们的工作特性及额定运行性能作了比较。并就其中一种方案(四极六槽结构)研究了磁钢极弧宽度、超前导通角对电机性能的影响,以及一系列设计参数对定位转矩的影响。之后,论文采用了ANSOFT/MAXWELL软件对样机进行了磁场分析,得出了样机在一个电周期内空载和负载时的磁场分布规律。另外论文采用了ANSYS软件,分析了样机的温度场分布。 为了进一步分析无刷直流油泵电机的可靠性,论文建立了带霍尔位置传感器的无刷直流电机的Simulink仿真模型,并利用该仿真模型对无刷直流电机所可能发生的故障进行了仿真研究。仿真了无刷直流电机常见的包括电机本体、逆变器及位置传感器在内的三类故障运行情况,在理论上对各个故障仿真结果进行了详细分析,并在样机上实验验证了仿真结果,这对进一步提高无刷直流电机的故障诊断水平及提高电机的可靠性具有重要的指导意义。 论文还根据样机的性能参数及实际应用的需要,研制了一台基于ML4425的无刷直流电机无位置传感器控制器。实验证明,该无位置传感器控制无刷直流油泵电机可以取代原有的有刷电机,满足实际应用的需要。

    标签: 电动 无刷直流电机 无位置传感器

    上传时间: 2013-05-29

    上传用户:LCMayDay