无速度传感器交流异步电机控制器设计及在AGV中的应用
发布时间：2021-01-12 08:06
随着智能交通系统工厂的发展,AGV（自动导引车,AGV）成为该系统的核心部分。交流异步电机具有自身的发展优势:结构设计简单,造价管理成本低,功率大,可靠性高,所以本文使用AC感应电机作为AGV的动力系统。速度传感器加大系统成本、而且速度传感器安装要求具有娴熟的组装技巧,增加劳动力成本、速度传感器降低系统稳定性。因此,我们为了进一步降低企业成本,提高AFC的驱动控制系统的安全性,使系统维护方便。这使得异步电机无速度传感器控制系统成为研究的热点。本文以交流异步电机为控制对象,讨论了FOC矢量控制方法。取得的成果如下:分析了交流异步电动机的结构和工作原理,根据矢量变换公式,推导出AC感应电机在不同坐标系下的数学模型公式。为了对无速度传感器交流感应电机矢量控制系统进一步深入理解,通过转子磁场定向矢量控制推出矢量方程的原理来达到励磁电流和转矩电流的完全解耦。利用SIMULINK软件建立完整的基于交流异步电机模型参考自适应法（MRAS）矢量控制系统模型。在本文中,采用数字处理器TMS28069F来完成控制器硬件系统的设计。硬件系统解决了大电流情况下交流电流检测难题,实现了霍尔传感器电流检测模块。在...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
异步电机的物理模型
无速度传感器交流异步电机控制器设计及在AGV中的应用10（3）转矩方程电磁转矩是定子电流矢量与转子电流矢量的叉乘[22]。三相静态坐标系中的转矩方程为)]120sin()()120sin()(sin)[(23aAbcCBmspeabBAcaACbcCBiiiiiiNiiiiiiiiiiiiLT（2.11）式中eT：电磁转矩，pN：电机极对数（4）运动方程忽略电力拖动系统传动机构中的粘性摩擦和扭转弹性，则系统的运动方程为dtNJdTTpre1（2.12）式中1T：负载转矩J：机组转动惯量r：转子电角速度2.1.2两相静止坐标系下的电机模型异步电机变换到-坐标系上的物理模型如图2.2所示图2.2异步电机在两相静止坐标系下物理模型三相静止坐标系转换成两相静止坐标系需要使用CLARK变换，这是矢量控制过程中非常重要的环节。定子坐标系中CBA变量的变换矩阵是ssC23，转子坐标系cba以r旋转，他的变量先变到两相静止坐标系，轴被定义三相坐标系的A轴，与轴相差90。使用定子三相静止坐标系与两相静止坐标系变
济南大学硕士学位论文11换矩阵进行坐标系转换。最后将旋转坐标系转换为两相静止坐标系假设电动机转矩恒定，通过CLARK变换，把三相静止坐标系变换为两相静止坐标系数学模型。其公式如下所示：（1）电压方程rrssrrrrmmrrrrrmrmmssmsrrssiiiiLpLRpLLpLRLpLLRppLLRpLuuuu0000（2.13）（2）磁链方程srssrmrmmsmssrssiiiiLLLLLLLL00000000（2.14）（3）转矩方程)(23rsrsmpeNiiiiLT（2.15）（4）运动方程dtdPJTTnLe（2.16）2.1.3两相旋转坐标系下的电机模型将两相静止坐标系-使用PARK变换转换到两相旋转坐标系qd-轴上，异步电机两相旋转坐标系物理模型如图2.3所示。图2.3异步电机在两相旋转坐标系下物理模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MRAS的PMSM无传感器矢量控制研究[J]. 付莉,高仕斌,任晓刚,贯坤. 电气传动. 2015(10)
[2]基于UC2845单端正激式开关电源设计[J]. 李祥,洪浩,邱力军. 无线互联科技. 2014(12)
[3]永磁同步电机空间矢量脉宽调制系统仿真[J]. 任先进,余继良,王峰,卢颖,范继. 电机与控制应用. 2014(09)
[4]PMSM驱动系统继电型PI自整定策略研究[J]. 沈朱泉,王莉娜,肖鲲. 电子技术. 2011(12)
[5]基于典型MRAS无速度传感器矢量控制系统的改进研究[J]. 罗龙,杜峰,谢刚. 绵阳师范学院学报. 2011(05)
[6]关于AGV及其在中国的应用与发展探析[J]. 李乐军,施业琼,韦宝秀. 科技资讯. 2007(34)
[7]空间矢量脉宽调制的仿真研究及应用[J]. 郎宝华,刘卫国,周熙炜,贺虎成. 电机与控制应用. 2007(08)
[8]基于DSP和FOC控制算法的交流电机调速控制系统[J]. 柯玉军,张辉. 微计算机信息. 2004(09)
博士论文
[1]异步电机占空比调制的直接转矩控制算法研究[D]. 李政学.北京科技大学 2015
硕士论文
[1]智能磁导航传感器研究[D]. 杜林玉.西安石油大学 2019
[2]电动汽车交流异步电机控制系统[D]. 郑鹏飞.南昌航空大学 2018
[3]感应电机无速度传感器矢量控制系统研究[D]. 牛春光.西安科技大学 2018
[4]异步电机模型参考自适应无速度传感器矢量控制的研究[D]. 王亮亮.燕山大学 2018
[5]基于SVPWM算法的永磁同步电机控制系统研究[D]. 辛旭曜.重庆理工大学 2018
[6]基于28069M的参数辨识和无位置控制算法研究[D]. 龙德平.浙江大学 2018
[7]永磁同步电机矢量控制策略的研究与实现[D]. 李小彤.济南大学 2017
[8]永磁同步电机无位置传感器控制方法研究[D]. 陈炳帅.冶金自动化研究设计院 2017
[9]异步电机的无速度传感器矢量控制系统设计[D]. 行俊锋.西安科技大学 2017
[10]电动汽车交流异步电机无速度传感器矢量控制系统设计[D]. 杜俊秀.重庆大学 2017
本文编号：2972479
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
异步电机的物理模型
无速度传感器交流异步电机控制器设计及在AGV中的应用10（3）转矩方程电磁转矩是定子电流矢量与转子电流矢量的叉乘[22]。三相静态坐标系中的转矩方程为)]120sin()()120sin()(sin)[(23aAbcCBmspeabBAcaACbcCBiiiiiiNiiiiiiiiiiiiLT（2.11）式中eT：电磁转矩，pN：电机极对数（4）运动方程忽略电力拖动系统传动机构中的粘性摩擦和扭转弹性，则系统的运动方程为dtNJdTTpre1（2.12）式中1T：负载转矩J：机组转动惯量r：转子电角速度2.1.2两相静止坐标系下的电机模型异步电机变换到-坐标系上的物理模型如图2.2所示图2.2异步电机在两相静止坐标系下物理模型三相静止坐标系转换成两相静止坐标系需要使用CLARK变换，这是矢量控制过程中非常重要的环节。定子坐标系中CBA变量的变换矩阵是ssC23，转子坐标系cba以r旋转，他的变量先变到两相静止坐标系，轴被定义三相坐标系的A轴，与轴相差90。使用定子三相静止坐标系与两相静止坐标系变
济南大学硕士学位论文11换矩阵进行坐标系转换。最后将旋转坐标系转换为两相静止坐标系假设电动机转矩恒定，通过CLARK变换，把三相静止坐标系变换为两相静止坐标系数学模型。其公式如下所示：（1）电压方程rrssrrrrmmrrrrrmrmmssmsrrssiiiiLpLRpLLpLRLpLLRppLLRpLuuuu0000（2.13）（2）磁链方程srssrmrmmsmssrssiiiiLLLLLLLL00000000（2.14）（3）转矩方程)(23rsrsmpeNiiiiLT（2.15）（4）运动方程dtdPJTTnLe（2.16）2.1.3两相旋转坐标系下的电机模型将两相静止坐标系-使用PARK变换转换到两相旋转坐标系qd-轴上，异步电机两相旋转坐标系物理模型如图2.3所示。图2.3异步电机在两相旋转坐标系下物理模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MRAS的PMSM无传感器矢量控制研究[J]. 付莉,高仕斌,任晓刚,贯坤. 电气传动. 2015(10)
[2]基于UC2845单端正激式开关电源设计[J]. 李祥,洪浩,邱力军. 无线互联科技. 2014(12)
[3]永磁同步电机空间矢量脉宽调制系统仿真[J]. 任先进,余继良,王峰,卢颖,范继. 电机与控制应用. 2014(09)
[4]PMSM驱动系统继电型PI自整定策略研究[J]. 沈朱泉,王莉娜,肖鲲. 电子技术. 2011(12)
[5]基于典型MRAS无速度传感器矢量控制系统的改进研究[J]. 罗龙,杜峰,谢刚. 绵阳师范学院学报. 2011(05)
[6]关于AGV及其在中国的应用与发展探析[J]. 李乐军,施业琼,韦宝秀. 科技资讯. 2007(34)
[7]空间矢量脉宽调制的仿真研究及应用[J]. 郎宝华,刘卫国,周熙炜,贺虎成. 电机与控制应用. 2007(08)
[8]基于DSP和FOC控制算法的交流电机调速控制系统[J]. 柯玉军,张辉. 微计算机信息. 2004(09)
博士论文
[1]异步电机占空比调制的直接转矩控制算法研究[D]. 李政学.北京科技大学 2015
硕士论文
[1]智能磁导航传感器研究[D]. 杜林玉.西安石油大学 2019
[2]电动汽车交流异步电机控制系统[D]. 郑鹏飞.南昌航空大学 2018
[3]感应电机无速度传感器矢量控制系统研究[D]. 牛春光.西安科技大学 2018
[4]异步电机模型参考自适应无速度传感器矢量控制的研究[D]. 王亮亮.燕山大学 2018
[5]基于SVPWM算法的永磁同步电机控制系统研究[D]. 辛旭曜.重庆理工大学 2018
[6]基于28069M的参数辨识和无位置控制算法研究[D]. 龙德平.浙江大学 2018
[7]永磁同步电机矢量控制策略的研究与实现[D]. 李小彤.济南大学 2017
[8]永磁同步电机无位置传感器控制方法研究[D]. 陈炳帅.冶金自动化研究设计院 2017
[9]异步电机的无速度传感器矢量控制系统设计[D]. 行俊锋.西安科技大学 2017
[10]电动汽车交流异步电机无速度传感器矢量控制系统设计[D]. 杜俊秀.重庆大学 2017
本文编号：2972479
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