无槽永磁电机转矩脉动抑制及位置环带宽提升研究

发布时间：2020-12-24 14:13

　　无槽永磁电机由于无齿槽转矩、动态响应快、功率密度大、效率高、等优点,已经逐渐成为电机设计及驱动控制领域内的研究热点之一,在航空航天、高速离心分离机、高速机床等场合有着广泛应用。本课题以无槽永磁电机为研究对象,对无槽电机的解析模型做了介绍,以无槽电机矢量控制为切入点,对转速-电流双闭环控制中转矩脉动进行抑制,同时针对位置-转速-电流三闭环控制提高对高频率高增益正弦位置信号的跟随效果开展了相应的研究工作。首先,介绍了无槽永磁电机的电机结构,根据电磁理论建立了无槽电机的磁场分布模型,根据磁化强度分布函数以及气隙磁场边界条件等,给出了无槽电机感应电动势的数学解析模型,并通过与二维有限元仿真结果进行对比,验证了解析模型的正确性。针对由于加工工艺导致反电势非理想的问题,对解析模型做出适当修正,与实际样机进行拟合,并给出修正后的无槽电机电压方程,同时分析了逆变器非线性的数学模型,为后续研究提供了理论支撑。针对无槽电机转速-电流双闭环控制中由于反电势非理想以及逆变器死区效应引起的转矩脉动的问题,提出了一种基于谐波注入的转矩脉动抑制策略,给出了谐波电流参考值的计算方法,针对传统谐波注入算法运用低通滤波器... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无槽电机结构示意图

图 5-2 硬件实验平台.3 软件设计流程在上述硬件实验平台的基础上，对无槽电机矢量控制策略进行软件设计，降低程序修改的难度简化软件维护的流程，系统软件程序采用模块化的思想设计，实验程序主要包含系统主程序以及定时器中断程序两部分。.3.1 主程序设计开始关中断各模块初始化控制参数设定开中断

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自抗扰控制的双环伺服系统[J]. 刘春强,骆光照,涂文聪,万浩.  中国电机工程学报. 2017(23)
[2]电网畸变条件下基于快速正负序分离算法的自适应锁频环同步技术(英文)[J]. 孙绍华,刘博,贲洪奇,孟涛,张金永.  中国电机工程学报. 2014(27)
[3]含前馈补偿和微分反馈的数控位置伺服系统[J]. 黄科元,周滔滔,黄守道,黄庆.  中国机械工程. 2014(15)
[4]基于模糊自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统[J]. 黄庆,黄守道,伍倩倩,李孟秋,黄科元,匡江传.  电工技术学报. 2013(09)
[5]用于逆变器电流谐波抑制的改进的重复控制[J]. 李毅拓,陆海峰,瞿文龙,盛爽.  清华大学学报(自然科学版). 2013(07)
[6]基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制[J]. 张晓光,孙力,赵克.  中国电机工程学报. 2012(03)
[7]基于参考输入学习的永磁同步电机高精度位置伺服系统[J]. 李兵强,吴春,林辉.  中国电机工程学报. 2012(03)
[8]用谐波注入抑制永磁同步电机转矩脉动[J]. 廖勇,甄帅,刘刃,姚骏.  中国电机工程学报. 2011(21)
[9]基于重复控制深海柱塞泵用永磁同步电机转速波动的抑制[J]. 邹继斌,李建军,徐永向,魏延羽.  电工技术学报. 2011(06)
[10]基于开闭环迭代学习位置调节的直线伺服系统[J]. 曹勇,蓝和慧,李华德.  微电机. 2010(02)

博士论文
[1]电感集成式高速无槽永磁同步电机的研究[D]. 曹海川.哈尔滨工业大学 2015

硕士论文
[1]基于优化ADRC的伺服控制技术的研究与开发[D]. 黄文俊.江南大学 2017
[2]油田测井用无刷直流电机位置跟踪控制系统研究[D]. 刘超丛.哈尔滨工业大学 2014
[3]高精度PMLSM迭代学习控制与实验研究[D]. 刘永恒.沈阳工业大学 2013
[4]无齿槽高速永磁无刷直流电机参数计算与结构优化的研究[D]. 张晓翠.山东大学 2011
[5]基于DSP的BDCM位置伺服系统设计与实现[D]. 姜繁生.哈尔滨工程大学 2007



本文编号：2935793