基于半桥级联型多电平逆变电路的交流伺服电机驱动方法研究
发布时间：2020-12-15 00:59
在半桥级联型多电平逆变器的基础上对交流伺服电机驱动方法展开的深入研究,无论是对我国伺服驱动控制技术的发展、装备制造业的发展还是工业生产中所需的技术来说都具有重要的理论价值和重大的现实意义,其不仅为交流伺服系统的发展奠定了坚实的理论基础,而且拥有广阔的应用前景。而在一众交流伺服电机中,因永磁同步伺服电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转子材料所具有的其他电机无法比拟的卓越特性,已成为交流伺服电机的第一选择。本文以TMS320F2812芯片为控制核心,分别采用了id=0的矢量控制算法、基于半桥级联型三电平逆变电路的控制算法以及基于反正切函数的传统滑模观测器控制算法,设计了PMSM的伺服控制系统,搭建硬件实验系统,结合所提控制理论,验证理论的正确性。本文的主要研究内容如下:首先,分析交流伺服控制系统的组成并建立其在不同坐标系下的数学模型,和其数学模型在不同坐标系下相互转换时的变换关系。阐述并比较几种较为普遍使用的矢量控制方法,确定选用id=0的矢量控制方法,并简述矢量控制策略的基本方法和控制原理。其次,研究基于半桥级联型多电平逆变器的永磁同步...
【文章来源】：北京印刷学院北京市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自适应控制工作原理图
5的好坏，故专家系统也被称为基于知识的系统（knowledge-basedsystem）[12]。图1-2专家控制系统结构图2）模糊控制（FC-FuzzyControl）是以模糊集合化、模糊逻辑推理和模糊语言变量为理论基础的一种计算机数字控制技术，其系统原理图如图1-3所示。模糊控制主要针对难以建立数学模型甚至无法建立数学模型的情况，具有无需建立精准数学模型，仅依靠自然语言模糊描述来进行模糊推理从而控制系统的特点；是一种非线性控制器，自适应和自调整功能可以帮助这种控制器来控制不确定性强或者传统非线性理论无法处理的问题[13]。图1-3模糊控制系统原理框图3）神经网络控制（NeuralNetworksContro，NNC）在控制系统中采用了神经网络，对复杂非线性对象建模，同时也可作为控制器识别和处理收集来的信息，然后根据运算结果进行初步辨识和诊断工作，其固有的非线性模拟能力、独有的网络结构、高度的自适应和容错特性等显著特征，使其在控制系统中得到了广泛应用。神经网络控制主要包括包括模型参考自适应控制最优决策控制、预测控制、内模控制、直接逆模控制等[14]。神经网络控制运用仿生学的方法分析并研究智能系统中的高级信息处理问题，具有强鲁棒性、易上手和非线性等明显优势；但相对地，其缺点也十分明显，具有交互性能差、计算量大、不给出推理过程和推理依据，就无法倒推、无法自检等缺陷[15]。4）遗传算法（GeneticeAlgorithm，GA）实际上是一种随机搜索方法，具有直接性、全局性且不依赖具体问题等特点，是一种模拟生物进化过程的启发式智能搜索算法。基本遗传算法主要包括编码体、个体适应度评估和遗传运算几部分，由于遗传算法属于启发式智能搜索算法，因此没有具体标准或准确的值可以参照，只能依靠以往经验去选龋遗传算法具有以下几大特征?
5的好坏，故专家系统也被称为基于知识的系统（knowledge-basedsystem）[12]。图1-2专家控制系统结构图2）模糊控制（FC-FuzzyControl）是以模糊集合化、模糊逻辑推理和模糊语言变量为理论基础的一种计算机数字控制技术，其系统原理图如图1-3所示。模糊控制主要针对难以建立数学模型甚至无法建立数学模型的情况，具有无需建立精准数学模型，仅依靠自然语言模糊描述来进行模糊推理从而控制系统的特点；是一种非线性控制器，自适应和自调整功能可以帮助这种控制器来控制不确定性强或者传统非线性理论无法处理的问题[13]。图1-3模糊控制系统原理框图3）神经网络控制（NeuralNetworksContro，NNC）在控制系统中采用了神经网络，对复杂非线性对象建模，同时也可作为控制器识别和处理收集来的信息，然后根据运算结果进行初步辨识和诊断工作，其固有的非线性模拟能力、独有的网络结构、高度的自适应和容错特性等显著特征，使其在控制系统中得到了广泛应用。神经网络控制主要包括包括模型参考自适应控制最优决策控制、预测控制、内模控制、直接逆模控制等[14]。神经网络控制运用仿生学的方法分析并研究智能系统中的高级信息处理问题，具有强鲁棒性、易上手和非线性等明显优势；但相对地，其缺点也十分明显，具有交互性能差、计算量大、不给出推理过程和推理依据，就无法倒推、无法自检等缺陷[15]。4）遗传算法（GeneticeAlgorithm，GA）实际上是一种随机搜索方法，具有直接性、全局性且不依赖具体问题等特点，是一种模拟生物进化过程的启发式智能搜索算法。基本遗传算法主要包括编码体、个体适应度评估和遗传运算几部分，由于遗传算法属于启发式智能搜索算法，因此没有具体标准或准确的值可以参照，只能依靠以往经验去选龋遗传算法具有以下几大特征?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的交流伺服电机转速控制系统研究[J]. 赵磊,王哈力,何绪锋,周永勤. 现代电子技术. 2009(16)
[2]永磁同步电机的无传感器控制策略[J]. 吴奇,程小华. 电机与控制应用. 2009(08)
[3]永磁同步电机伺服系统的现状及发展前景[J]. 孙华建,李学森,朱宝忠. 中国西部科技. 2009(16)
[4]伺服系统的发展及展望[J]. 吴举秀,张爱英,田秀刚. 中国新技术新产品. 2009(04)
[5]永磁交流伺服系统国内外发展概况[J]. 黄声华,吴芳. 微特电机. 2008(05)
[6]滑模变结构控制理论研究综述[J]. 穆效江,陈阳舟. 控制工程. 2007(S2)
[7]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春. 控制理论与应用. 2007(03)
[8]伺服技术的应用与发展趋势[J]. 崔凤波. 机电设备. 2007(04)
[9]现代多电平逆变器拓扑[J]. 彭方正,钱照明,罗吉盖斯,赖泽生. 变流技术与电力牵引. 2006(05)
[10]现代多电平逆变器的控制策略[J]. 彭方正,钱照明,罗吉盖斯,赖泽生. 变流技术与电力牵引. 2006(04)
博士论文
[1]永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究[D]. 李冉.浙江大学 2012
硕士论文
[1]三电平逆变器控制策略的研究[D]. 贾煜.中南大学 2010
[2]永磁同步电机无位置传感器技术的研究[D]. 王明金.南京航空航天大学 2009
本文编号：2917340
【文章来源】：北京印刷学院北京市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自适应控制工作原理图
5的好坏，故专家系统也被称为基于知识的系统（knowledge-basedsystem）[12]。图1-2专家控制系统结构图2）模糊控制（FC-FuzzyControl）是以模糊集合化、模糊逻辑推理和模糊语言变量为理论基础的一种计算机数字控制技术，其系统原理图如图1-3所示。模糊控制主要针对难以建立数学模型甚至无法建立数学模型的情况，具有无需建立精准数学模型，仅依靠自然语言模糊描述来进行模糊推理从而控制系统的特点；是一种非线性控制器，自适应和自调整功能可以帮助这种控制器来控制不确定性强或者传统非线性理论无法处理的问题[13]。图1-3模糊控制系统原理框图3）神经网络控制（NeuralNetworksContro，NNC）在控制系统中采用了神经网络，对复杂非线性对象建模，同时也可作为控制器识别和处理收集来的信息，然后根据运算结果进行初步辨识和诊断工作，其固有的非线性模拟能力、独有的网络结构、高度的自适应和容错特性等显著特征，使其在控制系统中得到了广泛应用。神经网络控制主要包括包括模型参考自适应控制最优决策控制、预测控制、内模控制、直接逆模控制等[14]。神经网络控制运用仿生学的方法分析并研究智能系统中的高级信息处理问题，具有强鲁棒性、易上手和非线性等明显优势；但相对地，其缺点也十分明显，具有交互性能差、计算量大、不给出推理过程和推理依据，就无法倒推、无法自检等缺陷[15]。4）遗传算法（GeneticeAlgorithm，GA）实际上是一种随机搜索方法，具有直接性、全局性且不依赖具体问题等特点，是一种模拟生物进化过程的启发式智能搜索算法。基本遗传算法主要包括编码体、个体适应度评估和遗传运算几部分，由于遗传算法属于启发式智能搜索算法，因此没有具体标准或准确的值可以参照，只能依靠以往经验去选龋遗传算法具有以下几大特征?
5的好坏，故专家系统也被称为基于知识的系统（knowledge-basedsystem）[12]。图1-2专家控制系统结构图2）模糊控制（FC-FuzzyControl）是以模糊集合化、模糊逻辑推理和模糊语言变量为理论基础的一种计算机数字控制技术，其系统原理图如图1-3所示。模糊控制主要针对难以建立数学模型甚至无法建立数学模型的情况，具有无需建立精准数学模型，仅依靠自然语言模糊描述来进行模糊推理从而控制系统的特点；是一种非线性控制器，自适应和自调整功能可以帮助这种控制器来控制不确定性强或者传统非线性理论无法处理的问题[13]。图1-3模糊控制系统原理框图3）神经网络控制（NeuralNetworksContro，NNC）在控制系统中采用了神经网络，对复杂非线性对象建模，同时也可作为控制器识别和处理收集来的信息，然后根据运算结果进行初步辨识和诊断工作，其固有的非线性模拟能力、独有的网络结构、高度的自适应和容错特性等显著特征，使其在控制系统中得到了广泛应用。神经网络控制主要包括包括模型参考自适应控制最优决策控制、预测控制、内模控制、直接逆模控制等[14]。神经网络控制运用仿生学的方法分析并研究智能系统中的高级信息处理问题，具有强鲁棒性、易上手和非线性等明显优势；但相对地，其缺点也十分明显，具有交互性能差、计算量大、不给出推理过程和推理依据，就无法倒推、无法自检等缺陷[15]。4）遗传算法（GeneticeAlgorithm，GA）实际上是一种随机搜索方法，具有直接性、全局性且不依赖具体问题等特点，是一种模拟生物进化过程的启发式智能搜索算法。基本遗传算法主要包括编码体、个体适应度评估和遗传运算几部分，由于遗传算法属于启发式智能搜索算法，因此没有具体标准或准确的值可以参照，只能依靠以往经验去选龋遗传算法具有以下几大特征?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的交流伺服电机转速控制系统研究[J]. 赵磊,王哈力,何绪锋,周永勤. 现代电子技术. 2009(16)
[2]永磁同步电机的无传感器控制策略[J]. 吴奇,程小华. 电机与控制应用. 2009(08)
[3]永磁同步电机伺服系统的现状及发展前景[J]. 孙华建,李学森,朱宝忠. 中国西部科技. 2009(16)
[4]伺服系统的发展及展望[J]. 吴举秀,张爱英,田秀刚. 中国新技术新产品. 2009(04)
[5]永磁交流伺服系统国内外发展概况[J]. 黄声华,吴芳. 微特电机. 2008(05)
[6]滑模变结构控制理论研究综述[J]. 穆效江,陈阳舟. 控制工程. 2007(S2)
[7]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春. 控制理论与应用. 2007(03)
[8]伺服技术的应用与发展趋势[J]. 崔凤波. 机电设备. 2007(04)
[9]现代多电平逆变器拓扑[J]. 彭方正,钱照明,罗吉盖斯,赖泽生. 变流技术与电力牵引. 2006(05)
[10]现代多电平逆变器的控制策略[J]. 彭方正,钱照明,罗吉盖斯,赖泽生. 变流技术与电力牵引. 2006(04)
博士论文
[1]永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究[D]. 李冉.浙江大学 2012
硕士论文
[1]三电平逆变器控制策略的研究[D]. 贾煜.中南大学 2010
[2]永磁同步电机无位置传感器技术的研究[D]. 王明金.南京航空航天大学 2009
本文编号：2917340
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