基于参数识别技术的永磁同步电机矢量控制研究

发布时间：2017-09-14 14:54

  本文关键词：基于参数识别技术的永磁同步电机矢量控制研究

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【摘要】：伴随着不断发展的微电子技术、电力电子技术以及电机制造技术，永磁同步电机（PMSM）伺服系统不断渗透到从居民生活、生产到军事武器领域等社会中能涉及到的各个领域，与此同时人们对其精确程度、鲁棒性等方面上的性能也有了更高的需求。现有控制策略中依然存在需要PMSM参数的现象，但PMSM的参数在实际运行过程中，伴随着其运行环境、状态和年限的变化也会在一定范围内不断浮动。因此参数的实时准确性对伺服系统有着不可小觑的影响。 本文研究PMSM电气参数（定子电阻、交直轴电感、永磁磁链）的在线识别技术，并根据仿真实验验证了电机参数变化对控制的影响。设计出的在线参数辨识仿真系统证明本文所采用方法的可行性，并设计相关硬件平台。本课题从以下几个方面进行研究： 本文首先使用id=0的矢量控制方法控制永磁同步电机，并根据矢量控制理论在Simulink中搭建Clarke、Park变换和SVPWM模块，进而在仿真试验中实现了对永磁同步电机矢量控制的仿真。 然后采用模型参考自适应的方法设计出永磁同步电机定子电阻、交直轴电感与永磁磁链的可调模型，以及参数自适应律，并在Simulink中建立了这三个参数的识别模块，实现参数识别的目的。将PMSM的控制系统与参数识别系统相互结合，完成在线识别电机参数的仿真系统。 最后，，根据仿真实验的结果，应用DSP2812作为系统的主控芯片，搭建硬件实验平台控制一台1.8kW的PMSM，并实现SVPWM控制。
【关键词】：永磁同步电机 模型参考自适应 参数识别 矢量控制
【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】：TM341
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景与意义9
• 1.2 永磁同步电机的发展情况及特点9-10
• 1.3 永磁同步电动机伺服控制系统10-11
• 1.4 永磁同步电机控制策略的发展11-14
• 1.5 国内外研究现状14-15
• 1.6 本课题研究内容15-17
• 第2章 永磁同步电机数学模型及控制策略17-35
• 2.1 永磁同步电机的数学模型17-19
• 2.1.1 三相静止坐标系下的永磁同步电机数学模型17-18
• 2.1.2 两相静止坐标系下的永磁同步电机数学模型18
• 2.1.3 两相旋转坐标系下的永磁同步电机数学模型18-19
• 2.2 永磁同步电机坐标变换19-21
• 2.2.1 三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换（Clarke 变换）19-20
• 2.2.2 两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换（Park 变换）20-21
• 2.3 永磁同步电机矢量控制21
• 2.4 i_d=0 控制21-27
• 2.4.1 i_d=0 控制原理21-23
• 2.4.2 空间矢量脉宽调制的基本原理23-27
• 2.5 永磁同步电机矢量控制仿真结果及分析27-34
• 2.5.1 坐标变换仿真结果及分析28-29
• 2.5.2 SVPWM 模块的仿真结果及分析29-32
• 2.5.3 i_d=0 矢量控制仿真及分析32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第3章 永磁同步电机参数在线识别35-52
• 3.1 电机参数对精确控制的影响35-37
• 3.2 模型参考自适应原理37-38
• 3.3 波波夫超稳定理38-39
• 3.4 永磁同步电机在线识别参数的设计39-47
• 3.4.1 电感和永磁磁链识别的设计41-46
• 3.4.2 定子电阻识别的设计46-47
• 3.5 永磁同步电机参数识别系统仿真模型的结果分析47-51
• 3.5.1 定子电感与永磁磁链的参数识别仿真模型与结果分析48-49
• 3.5.2 定子电阻的参数识别仿真模型与结果分析49-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第4章 基于参数识别技术的永磁同步电机矢量控制硬件、软件系统52-60
• 4.1 系统硬件电路设计52-55
• 4.2 系统软件算法设计55-57
• 4.2.1 永磁同步电机矢量控制软件结构设计55-56
• 4.2.2 永磁同步电机参数识别软件设计56-57
• 4.3 数据的标幺化设计57-58
• 4.4 PID 模块的设计58-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 实验结论与分析60-63
• 5.1 永磁同步电机矢量控制60-62
• 5.2 本章小结62-63
• 第6章 结论63-64
• 参考文献64-67
• 在学研究成果67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：850625