无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制的研究

发布时间：2017-08-23 12:32

  本文关键词：无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制的研究

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【摘要】：无刷直流电机以结构简单，，效率高与调速性能好等特点广泛应用在工业、军事与国民生活领域。结合无刷直流电机自身的结构特点，采用无转子位置传感器控制技术避免了位置传感器给电机控制系统带来的各种不利因素。 本文研究无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制技术，在Matlab/Simulink软件中搭建无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制系统的仿真模型，根据仿真结果验证DTC系统的可行性，并设计无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制系统硬件实验平台。本课题主要研究以下几个问题： 首先，针对无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制原理及数学模型，在Matlab/Simulink中设计转子位置检测仿真模型，完成对DTC系统仿真模型的设计。通过对仿真结果的分析证实DTC系统的可行性。 其次，为了证明DTC系统能够有效减小转矩脉动的特点，在Matlab/Simulink中设计不采用DTC方法的电机控制系统，并与本文设计的DTC系统在相同的运行参数下进行对比，将两种方法的电流和转矩波形图进行比较，验证DTC系统能够有效地减小转矩脉动。 最后设计一套以TMS320F2812为控制芯片，包括功率开关管驱动电路、三相桥式电路、反电势过零检测电路、电流检测电路及保护电路的硬件实验平台系统。根据端电压法检测反电势过零点及三段式法起动的理论，编写了电机起动、换相处理及转速PI调节等程序。并在实验平台上做了部分实验，通过对实验结果的分析验证本文设计的无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制系统的可行性。
【关键词】：直接转矩 无刷直流电机 反电势检测
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 无刷直流电机的发展概况9-10
• 1.2 课题研究背景与意义10
• 1.3 直接转矩控制的特点及发展10-12
• 1.4 国内外研究现状12-15
• 1.5 本文的主要研究内容与结构安排15-17
• 第2章 无刷直流电机的组成及工作原理17-23
• 2.1 无刷直流电机的组成17-18
• 2.1.1 电机本体17
• 2.1.2 转子位置检测装置17-18
• 2.1.3 电子换向器18
• 2.2 无刷直流电机的工作原理18-20
• 2.3 无刷直流电机的数学模型20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 无位置传感器无刷直流电机的直接转矩控制技术23-44
• 3.1 直接转矩控制原理23-32
• 3.1.1 逆变器开关状态和电压空间矢量23-26
• 3.1.2 定子磁链观测原理26-28
• 3.1.3 转矩观测原理28-29
• 3.1.4 电压空间矢量对电机定子磁链和转矩的影响29-32
• 3.2 无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制32-37
• 3.2.1 转子位置常用无位置传感器检测方法33-34
• 3.2.2 端电压法检测反电势过零点34-37
• 3.3 无刷直流电机直接转矩控制系统的起动37
• 3.4 系统仿真及结果分析37-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 基于 TMS320F2812 无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制系统44-59
• 4.1 控制系统硬件电路设计45-49
• 4.1.1 控制芯片 TMS320F2812 概述45-46
• 4.1.2 逆变及其驱动电路46-48
• 4.1.3 反电势过零点检测电路48-49
• 4.1.4 电流采样电路电路49
• 4.2 控制系统软件算法设计49-53
• 4.2.1 电机起动子程序50-51
• 4.2.2 转速 PI 调节子程序51-52
• 4.2.3 换相处理子程序52-53
• 4.3 实验结果及分析53-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第5章 结论59-60
• 参考文献60-63
• 在学研究成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 曹少泳;程小华;;无刷直流电机无位置传感器的转子位置检测方法综述[J];防爆电机;2007年01期

2 肖本贤,郭福权,娄天玲,吴筱苏;基于DSP的无传感器无刷直流电动机控制系统实现[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2003年04期

3 孟朝霞,牛百齐;无刷直流电机无位置传感器控制系统[J];机电工程;2005年06期

4 陈娅冰,周治平,纪志成;无刷直流电机模糊PI智能控制[J];江南大学学报;2005年01期

5 史婷娜;田洋;夏长亮;;基于小波网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制[J];天津大学学报;2007年02期

本文编号：725087