基于重复控制技术的压缩机变频驱动数字控制研究
发布时间：2023-03-04 18:40
近年来,随着生活水平的提高,人们对家用空调性能的要求也跟着提高。早期的定频空调由于噪音大、能耗大等缺点,已经不能满足人们的需要。变频空调噪音小、能耗小、能够快速的制冷(热),现在越来越得到人们的认可。本文以空调压缩机为研究对象,在矢量控制的基础之上加入插入式重复控制器以提高压缩机的低速性能,采用功率因数校正技术,提高整个压缩机控制系统的功率因数,使整个系统的谐波含量达到相关的规定。 论文的主要内容包括: 首先,为了配合220V的较低电压等级的压缩机驱动采用三相供电电压,本课题选用的是降压式三相单开关反激式功率因数校正电路,分析了其工作原理,通过Saber建模仿真,验证了该电路可以达到很好的功率因数,选用此电路拓扑可以提高压缩机控制系统的功率因数。 其次,在永磁同步电机矢量控制理论的基础上,建立了永磁同步电机双闭环控制系统的模型,并等效了永磁同步电机双闭环控制系统的传递函数。然后分析了插入式重复控制器,结合永磁同步电机双闭环控制系统的传递函数,给出了设计插入式重复控制器参数的过程,通过仿真验证了插入式重复控制器可以很好的抑制压缩机的低速抖动问题。 最后,利用飞思卡尔公司的16位定点DSP...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
图表清单
注释表
第一章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 压缩机周期性负载重复控制技术
1.3 压缩机系统供电电路的选择
1.4 主要内容及章节安排
第二章 三相单开关反激式功率因数校正电路的分析
2.1 引言
2.2 单端反激式变换器
2.2.1 主电路拓扑
2.2.2 电流断续模式的工作过程
2.3 三相单开关反激式功率因数校正电路
2.3.1 电路拓扑
2.3.2 工作原理
2.3.3 功率因数校正原理
2.3.4 工作于断续模式下的条件
2.3.5 电路的参数设计
2.3.6 仿真结果
2.4 缓冲电路
2.4.1 RCD 缓冲电路
2.4.2 双开关缓冲吸收电路
2.5 本章小结
第三章 重复控制器在压缩机变频驱动中的应用
3.1 引言
3.2 永磁同步电机的矢量控制
3.2.1 永磁电机的分类
3.2.2 永磁同步电机的dq 轴数学模型
3.2.3 永磁同步电机矢量控制原理
3.2.4 永磁同步电机矢量控制方法
3.2.5 永磁同步电机矢量控制系统分析
3.2.6 矢量控制数学模型的等效
3.3 用于压缩机控制系统的插入式重复控制器
3.3.1 插入式重复控制器的分析
3.3.2 插入式重复控制器的设计
3.3.3 仿真结果
3.4 本章小结
第四章 硬件电路平台设计
4.1 引言
4.2 系统总体结构设计
4.3 DSP 的控制电路
4.3.1 DSP56F8013 的概述
4.3.2 DSP 电源
4.3.3 通信接口电路
4.4 主功率电路及外围电路的设计
4.4.1 辅助电源设计
4.4.2 系统供电电路的设计
4.4.2.1 开关管的选择
4.4.2.2 二极管的选择
4.4.2.3 变压器的设计
4.4.2.4 驱动电路
4.4.3 逆变器电路
4.4.4 电流采样电路
4.4.5 母线电压采样电路
4.4.6 保护电路
4.5 本章小结
第五章 软件设计及实验结果
5.1 CODEWARRIOR 开发平台简介
5.2 系统总体软件设计
5.2.1 系统控制方案
5.2.2 数字 PI 调节器
5.2.3 重复控制器的数字实现
5.2.4 SVPWM 的 DSP 实现
5.2.5 数据定标
5.3 实验结果及分析
5.3.1 系统供电电路的实验波形
5.3.2 压缩机的实验波形
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3754792
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
图表清单
注释表
第一章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 压缩机周期性负载重复控制技术
1.3 压缩机系统供电电路的选择
1.4 主要内容及章节安排
第二章 三相单开关反激式功率因数校正电路的分析
2.1 引言
2.2 单端反激式变换器
2.2.1 主电路拓扑
2.2.2 电流断续模式的工作过程
2.3 三相单开关反激式功率因数校正电路
2.3.1 电路拓扑
2.3.2 工作原理
2.3.3 功率因数校正原理
2.3.4 工作于断续模式下的条件
2.3.5 电路的参数设计
2.3.6 仿真结果
2.4 缓冲电路
2.4.1 RCD 缓冲电路
2.4.2 双开关缓冲吸收电路
2.5 本章小结
第三章 重复控制器在压缩机变频驱动中的应用
3.1 引言
3.2 永磁同步电机的矢量控制
3.2.1 永磁电机的分类
3.2.2 永磁同步电机的dq 轴数学模型
3.2.3 永磁同步电机矢量控制原理
3.2.4 永磁同步电机矢量控制方法
3.2.5 永磁同步电机矢量控制系统分析
3.2.6 矢量控制数学模型的等效
3.3 用于压缩机控制系统的插入式重复控制器
3.3.1 插入式重复控制器的分析
3.3.2 插入式重复控制器的设计
3.3.3 仿真结果
3.4 本章小结
第四章 硬件电路平台设计
4.1 引言
4.2 系统总体结构设计
4.3 DSP 的控制电路
4.3.1 DSP56F8013 的概述
4.3.2 DSP 电源
4.3.3 通信接口电路
4.4 主功率电路及外围电路的设计
4.4.1 辅助电源设计
4.4.2 系统供电电路的设计
4.4.2.1 开关管的选择
4.4.2.2 二极管的选择
4.4.2.3 变压器的设计
4.4.2.4 驱动电路
4.4.3 逆变器电路
4.4.4 电流采样电路
4.4.5 母线电压采样电路
4.4.6 保护电路
4.5 本章小结
第五章 软件设计及实验结果
5.1 CODEWARRIOR 开发平台简介
5.2 系统总体软件设计
5.2.1 系统控制方案
5.2.2 数字 PI 调节器
5.2.3 重复控制器的数字实现
5.2.4 SVPWM 的 DSP 实现
5.2.5 数据定标
5.3 实验结果及分析
5.3.1 系统供电电路的实验波形
5.3.2 压缩机的实验波形
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3754792
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