潜水器浮力调节机构PMSM驱动控制系统设计

发布时间：2017-12-15 00:33

  本文关键词：潜水器浮力调节机构PMSM驱动控制系统设计

  更多相关文章： 浮力调节装置 PMSM 最大转矩电流比控制 弱磁控制 矢量控制技术 SVPWM

【摘要】：随着人类对海洋领域探索的不断发掘和深入研究,各国对水下无人航行器的技术研究需求也越来越迫切。水下无人航行器要实现水下浮力体积控制必须通过浮力调节装置。浮力调节装置不仅要在不同海水深度下实现浮力体积的改变,还需要给航行器实时精确反馈浮力体积值以满足整机浮力控制功能。介绍了一种用于上述浮力调节装置的PMSM驱动控制系统设计,对其工作原理、闭环控制理论、控制算法、软硬件设计及实测性能进行了研究。针对浮力调节装置与PMSM驱动控制器的系统设计展开阐释。通过坐标变换,把PMSM三相控制量变成dq轴互相垂直旋转的电流量,对其单独进行调控;对矢量控制技术、控制算法以及SVPWM原理进行研究;最终确定了以最大转矩电流比控制为主体,以弱磁控制为补充的控制策略;分析了整个系统的设计构架;测量了部分重要电机参数及转子初始位置补偿角;明确了增量式PI调节及其在系统中的应用;依据SimulinkMatlab/,构建驱动控制系统整体模型,对SVPWM模块和驱动控制系统各个子模块仿真,对仿真结果整理、分析;搭建了以FTMS28335320 DSP为控制核心的硬件电路,各电路子模块也细致的设计、推导、修改、完善;基于CCS3.3开发平台对主控单元进行软件编程;搭建实验平台完成试验,对实验结果分析研究,进一步完善该系统。PMSM驱动控制系统能够实现浮力体积的改变,进而使航行器在不同海水深度下自由航行,这对于海水养殖、海洋渔业开发、海下观光旅游等海洋资源的开发利用以及海底矿产探测与开发等具有重要的经济效益,对于我国发展海军潜艇具有重要的借鉴和战略意义,对大型潜深航行器的研究具有很高的工程应用价值和一定的开发理论指导价值。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.941;TP273

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本文编号：1289998