基于随机调制的感应电机减振降噪策略研究

发布时间：2017-06-02 02:07

  本文关键词：基于随机调制的感应电机减振降噪策略研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的飞速发展,变频器在电机控制中占主导地位,因此控制逆变器的PWM技术越来越受到人们的关注。这种控制方式是以固定的开关频率为基础控制变频器的,因此在开关频率整数倍处产生了较高的谐波成分,这部分谐波成分的幅值较大,会引起电机的电磁噪声问题,进而产生了高频噪声,给人们的生活带来的不便。针对这个问题,社会广大学者在这些年来给出了不同的解决办法。本文主要研究以变频器供电的异步电机为控制对象,通过应用不同的控制策略控制异步电机,比较出抑制振动噪声效果最好的控制方法,并且通过调节控制方法中的参数,使控制策略的效果最优,即输出电流谐波的幅值最小,从而达到更好的减振降噪的效果。本文主要的安排内容如下:首先,介绍了变频调速电机的发展历史以及在变频器控制下电动机产生的振动噪声的原因和特点,给出了抑制变频电机振动噪声的常用做法和不足之处,并详细分析了传统PWM技术的基本原理和在传统PWM基础上改进的随机PWM技术的发展现状。其次,根据原理的不同,将随机调制策略分类,包括随机开关PWM控制策略、随机脉冲位置PWM以及随机开关频率PWM控制策略,并对其技术原理进行分析比较,以及从近些年随机调制策略的发展中总结出随机开关频率控制策略是应用最广泛的随机调制策略,并说明其与传统SPWM控制策略相比的优势。再次,介绍了软件生成随机数的方法,并用Matlab编程生成随机数,比较分析产生最优随机数的方法。又详细分析了几种常用的校验随机数的随机性能的方法,并解释说明了马尔科夫过程以及马尔科夫链的基本原理。并根据原理搭建Simulink仿真模型,其中包括SVPWM模块,电机模块,逆变器模块,马尔科夫链模块,输出频谱分析模块等。将传统SVPWM和随机SVPWM控制策略进行仿真对比分析,从分析结果说明加入两状态马尔科夫链控制异步电机可以达到抑制振动噪声的效果。最后,针对马尔科夫链和随机调制策略中的参数进行优化,编写Matlab主程序,通过仿真分析计算出在给定参数范围内的最优解,使得电流输出频谱产生的谐波均匀分布在整个频带内,并且峰值降到最低。并与无优化的控制策略进行比较,说明优化的参数加到相应的控制策略后控制异步电机在减振降噪方面会有更好的效果。
【关键词】：PWM技术 电磁噪声 马尔科夫链 电流输出频谱 减振降噪
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM346
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 本课题研究意义和目的9-10
• 1.2 噪声产生的原因和特点10-11
• 1.3 随机PWM调制技术国内外发展11-13
• 1.3.1 国内发展现状12
• 1.3.2 国外发展现状12-13
• 1.4 全文的主要内容13-15
• 第2章 随机PWM调制技术15-24
• 2.1 传统PWM技术15-17
• 2.1.1 PWM技术原理15-16
• 2.1.2 PWM调制技术的分类16-17
• 2.2 空间电压矢量PWM技术17-20
• 2.3 随机PWM技术原理和分类20
• 2.4 随机PWM技术发展过程20-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 随机数生成与检验24-31
• 3.1 随机数软件产生方法24-25
• 3.2 数学法生成随机数的对比分析25-27
• 3.3 随机性能检验27-29
• 3.4 马尔科夫过程和马尔科夫链基本原理29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 随机调制策略在MATLAB仿真中的研究31-42
• 4.1 马尔科夫链应用在随机调制中的原理31
• 4.2 两状态马尔科夫链仿真模型的建立31-32
• 4.3 随机PWM调制技术控制异步电机的整体仿真模型32-38
• 4.3.1 仿真工具Matlab\Simulink简介32-33
• 4.3.2 空间电压矢量调制模块仿真33-36
• 4.3.3 随机PWM模块仿真36-37
• 4.3.4 总体模块仿真37-38
• 4.4 仿真结果对比与分析38-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章 两状态马尔科夫链的参数优化42-48
• 5.1 遗传算法42-43
• 5.2 遗传算法的求解过程43-44
• 5.3 应用遗传算法对本文控制系统寻优44-45
• 5.4 仿真结果分析45-46
• 5.5 本章小结46-48
• 第6章 结论48-49
• 参考文献49-53
• 在学研究成果53-54
• 致谢54

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩学民;;基于MATLAB的Buck/Boost直流变换器仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期

2 唐杰;邹爱;李胜刚;李伟;;逆变器用SPWM波形发生器的设计[J];船电技术;2010年03期

3 王辉;胡氢;;基于Matlab/Simulink有源逆变电路的仿真[J];平顶山工学院学报;2008年01期

4 邢绍邦;罗印升;朱成喜;;虚实结合的“电力电子技术”教学改革[J];江苏技术师范学院学报;2012年02期

5 王振浩;谷禹;施俊杰;李国庆;金明虎;谭明霞;;10kV静止无功发生器(SVG)的仿真实验研究[J];东北电力大学学报;2011年04期

6 袁宁;任翔;;基于双微机励磁调节器脉冲板的设计及改进[J];水电自动化与大坝监测;2010年05期

7 荣飞;罗安;汤赐;盘宏斌;;STATCOM输出滤波器结构设计及参数优化[J];电工技术学报;2008年04期

8 荣飞;罗安;范卿;;应用于不平衡系统的STATCOM电压控制新方法[J];电工技术学报;2010年03期

9 李宏;范柳絮;赵栋;;基于CPLD的相序自适应晶闸管数字触发器设计[J];电气应用;2008年01期

10 付勋波;;兆瓦级直驱风力发电系统关键参数及网侧LCL滤波器的研究[J];电气应用;2010年01期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 张海光;沈艳霞;纪志成;周文晶;;双馈风力发电系统中整流电路控制策略研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

2 荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;;一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

3 栾茹;王佳;岳云涛;;基于电气专业基础课群的课程设计的研究[A];第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）[C];2009年

4 帕孜来·马合木提;买买提热依木·阿布力孜;;BondGraph在《电力电子变流技术》教学中的应用[A];第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）[C];2009年

5 刘森;张海凤;;广州换流站直流电源系统的改造设计与实施[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年

6 许鸿飞;;二极管箝位型三电平变流器多载波PWM技术研究[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 李光叶;双PWM变换器协调控制研究[D];天津大学;2011年

2 郭q

本文编号：413984