感应电动机参数自整定方法及其应用软件开发
本文选题:异步电机 + DSP ; 参考:《天津大学》2014年硕士论文
【摘要】:目前,矢量控制的思想在各个领域中都得到了广泛的应用,它通过坐标变换,实现了异步电机的解耦控制,从而达到了与直流电机一样的动态调速性能。在矢量控制系统中,磁链的准确估算是解耦控制的关键,而磁链准确估算在很大程度上依赖于电机参数的准确性,因此准确的电机参数是矢量控制能否达到高性能的必要条件。如何获得准确的电机参数是交流控制领域中研究的一个重要课题,异步电机参数辨识一直都是国内外学者们关注的焦点。本文主要研究了异步电机参数自整定方法。文章在分析了异步电机的数学模型和等效电路的基础上,提出了一套电机静止条件下的参数离线辨识方法。它的主要思想是:采用逆变器向异步电机施加期望波形的电压激励信号,由电流传感器采集电流的瞬时响应曲线,采样信息经DSP处理以辨识电机运行所必须的参数。本文从理论分析、算法提出、软件实现和仿真和实验验证等方面作了全面研究。首先,分析了参数变化对电机控制性能的影响;其次,在异步电机反Г型等效电路基础上,提出了针对定子电阻、定转子漏感和定子电感等不同参数的辨识方法,并对算法中的理论给出了详细的推导过程;再次,采用C语言和汇编语言混合编程的思想,将辨识算法在基于DSP的运动控制平台上实现,文中对算法实现中的具体细节作了充分的阐述;最后,以一台0.37Kw的小电机为测试对象,分别在MATLAB仿真环境和DSP运动控制平台上作了验证,给出了仿真及实验的测试波形和辨识结果,两种实验都证明了算法的可行性,辨识结果具有一定的精度,能够为电机各种控制算法提供可靠的电机参数。
[Abstract]:At present, the idea of vector control has been widely used in various fields. Through coordinate transformation, it realizes decoupling control of asynchronous motor and achieves the same dynamic speed regulation performance as DC motor. In vector control system, the accurate estimation of flux is the key of decoupling control, and the accurate estimation of flux depends on the accuracy of motor parameters to a great extent, so accurate motor parameters are the necessary conditions for vector control to achieve high performance. How to obtain accurate motor parameters is an important research topic in the field of AC control. The identification of asynchronous motor parameters has always been the focus of attention of scholars at home and abroad. This paper mainly studies the method of parameter self-tuning for asynchronous motor. On the basis of analyzing the mathematical model and equivalent circuit of induction motor, a set of off-line identification method of parameters under static condition is proposed. The main idea is to apply the voltage excitation signal of the expected waveform to the induction motor by using the inverter, and the instantaneous response curve of the current is collected by the current sensor, and the sampling information is processed by DSP to identify the necessary parameters for the motor operation. In this paper, the theoretical analysis, algorithm proposed, software implementation and simulation and experimental verification are studied. Firstly, the influence of parameter change on motor control performance is analyzed. Secondly, based on the inverse equivalent circuit of induction motor, the identification method for different parameters, such as stator resistance, stator rotor leakage inductance and stator inductance, is proposed. And the detailed derivation of the theory of the algorithm is given. Thirdly, the identification algorithm is realized on the motion control platform based on DSP by using the idea of mixed programming of C language and assembly language. At last, taking a small motor of 0.37Kw as the test object, it is verified in MATLAB simulation environment and DSP motion control platform. The test waveforms and identification results of simulation and experiment are given. Both experiments prove the feasibility of the algorithm. The identification results have certain accuracy and can provide reliable motor parameters for various motor control algorithms.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM346
【参考文献】
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,本文编号:1830209
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